昨年の年末に秋葉原に立ち寄った際にＡＶＲのチップを仕入れてきました。実は、いつも情報交換させていただいているＪＡ４ＬＡＯさんの「怒涛の自作」を目の当たりにして、なんで、あんなに早く製作できるのかと不思議に思っていました。特にＡＶＲを使った「制御モノ」の製作スピードには舌を巻いておりました。それでＡＶＲには興味を持ったのですが、昔使っていたＰＩＣとそんなに大差は無かろう・・・とたかをくくっていたのですが、自分でＰＩＣ　ＢＡＳＩＣ　ＣＯＭＰＩＬＥＲをいじっていたころを思い出すと、プログラム/でバックにおいてけっこう面倒なことが多く、よほど根性をいれないと、プログラムを完遂できない感じでした。

　数年前から、ＡＶＲが「使いやすいし価格も安い」と人気化していたのは知っていたのですが、ＰＩＣからわざわざ移行することもあるまいと、「ずぼら」を決め込んでいました。もっとも、この手のコントローラは当時製作中のＴＲＸの中で、ＰＩＣ１６Ｆ８７７という、Ｉ/Ｏの数多い石をＤＤＳ-ＰＬＬの制御に使っていて、まさに悪戦苦闘していましたから、ＡＶＲに浮気する余裕なぞはまったくなかったのです。ところが、今回、余裕ができて遊んでみたら、ＡＶＲのよさというか、本当はＢＡＳＣＯＭと呼ばれるＡＶＲ用ＢＡＳＩＣ　ＣＯＭＰＩＬＥＲ　のできのよさに舌を巻いてしまったのです。時代に取り残されたなぁ　と本当に感じてしまいました。

　ということで、ＡＶＲをいじることに決定はしたのですが、ＩＣはＡＴｍｅｇａ８８なんていうチップを買ってきても、それを使うための情報がありません（笑）。こんなときは当然ネットで探すわけですが、いろいろ見ているうちに、ＢＡＳＣＯＭというコンパイラがデモ版は無償で、なおかつ使いやすそうだということがわかってきました。また、ＡＶＲへのプログラム書き込みはチップを最終基板にマウントした状態でできる（ＩＳＰ）こともわかりました。こりゃ便利そうだ。ＰＩＣもできるのでしょうが、いままで、そのあたりの情報に疎く、ＰＩＣの場合、秋月のライターで書き込んでは、基板のソケット（ゼロプレッシャーソケットを多用）に挿入して動作/デバッグをしていたのですから、このことひとつ取ってもＡＶＲは魅力的です。

　ということで、まずはＩＳＰ書き込み器の製作を始めました。これは、最初、ＵＳＢタイプにするか、パラレルポート利用タイプにするか迷いましたが、ここは構成の単純で３ステートバッファ一個ですむＳＴＫ２００タイプにしました。抵抗４本でも最低限書き込みはできるようですが、ケーブル延長制限（70ｃｍくらい？）と、ＩＳＰのためのＡＶＲのポートを独占してしまうようなので、ＳＴＫ２００相当にしました。３ステートバッファが入っているので、書き込み後はこのバッファはＡＶＲと分離されるので、ＩＳＰポートもプログラム書き込み後は入出力ポートとして使えるというのは大きな利点です。

バラックのＩＳＰ書き込み器

　実は、大笑いな話があります。ＳＴＫ２００タイプと呼ばれるＰＣのパラレルポートを利用したインターフェースは簡単な構成が魅力ですが、当然のことながらＰＣ側にレガシーなプリンタポートが必要です。いまどき、プリンターはＵＳＢが常識ですが、５-６年前までのプリンタはＤＳＵＢ25ピンのパラレルポートから接続しするものも残っていました。ノートＰＣからこのポートが消えたのはだいぶ前でしたが、デスクトップＰＣ、特に、自作のＣＰＵボードには、まだまだついていると思っていました。昨年の６月にＰＣを新調しましたが、私的には当然このパラレルポートがついていると思っていました。実際、このインターフェースを作って、さあ、接続だ　と、ＰＣの裏面を見ると、そんなコネクタどこにも見当たりません。唖然です、はい。

　とっくにパラレルプリンタポートは無くなっていたわけですが、このままでは引き下がるわけには行きません。だって、パラレルポートを使うアプリケーションが三つ四つあるからです。というわけで、パラレルポートアダプタなるものを安く仕入れてインストールしました。これだけでは、ＢＡＳＣＯＭは動きませんから、下図のようにアドレスを変更してやればＯＫです。これで、パラレルポートアダプタが有る限り、ＳＴＫ２００タイプＩＳＰ書き込みができることになります。

パラレルポートアダプタの例　
販売先　URL



ＢＡＳＣＯＭの設定
Ｏｐｔｉｏｎ-Ｐｒｏｇｒａｍｍｅｒを開き、ＬＰＴアドレスをプリンターポートから変更

　次はＡＶＲの載る基板ですが、実は、最初、どこまで実験するか分からなかったので（ＰＩＣと大差なければ、途中で実験を中止することも考えていていた）、最小構成にしてみました。ＡＴｍｅｇａ８８一個とＬＣＤディスプレイ用コネクタ、のこりのＩ/Ｏコネクタと一個のＬＥＤだけを実装した最小基板にしました。クリスタルさえも実装せず、チップ内臓発振器で済ませています。いかにも「いつでも撤退可能」という風情ですね。

作った実験基板
左のコネクタがＩＳＰ端子
上のコネクタは10キーボードとＤＤＳインターフェース用
右はＬＣＤ（16*2）

まずは、これで、ＢＡＳＣＯＭに慣れる観点からＬＥＤ点滅プログラムを作ります。これはＰＩＣの時もやった、一つの儀式のようなものですね。ただし、これではすぐに飽きるので、なにかペリフェラルをつなぎたくなります。ということで、まずは、ＬＣＤとテンキーをつけてみました。これが下の図です。ＡＤ9951の基板もありますが。

ＡＤ９９５１ＤＤＳの制御風景



実験回路（ＡＴｍｅｇａ８８-20、ＫＢＤ，ＬＣＤ-Ｄｉｓｐｌａｙ）

　ＢＡＳＣＯＭで感心したところを書いておきます。まずは、ＬＣＤ表示ですが、なんとＤｏｕｂｌｅ指定した変数　Ｆｒｅｑなるものを表示させるには、
　　　

で終わりです。これで、もし変数が１０進で「12345678」ならそのまま表示ですから便利ですね。キャラクタも、バイナリでもなんでもござれということで、まずは、感心その一です。

　次はキーボード入力です。４*４マトリクスの結線をして、たとえば　ＰＯＲＴＤを入力指定、Ｃｏｎｆｉｇ　Ｋｂｄ＝ＰＯＲＴＤ　としてＤｅｂｏｕｎｃｅ指定をしておけば、

　　　

のように　Ｇｅｔｋｂｄ（）なる命令でチャタリングキャンセルして、押したキーに応じた0から15までの数値が得られます。きわめて簡単に数値入力のインターフェースができます。

　極め付きは下のＳｈｉｆｔｏｕｔ命令でしょう。これは、データ出力のサブルーチンですが、ＡＤ９９５１をコントロールする場合、まずはリセット後、４０ビットの制御信号を送り（ここでは省略）、そのあとで、５バイトの周波数指定データを送ります。下の命令でＳｈｉｆｔｏｕｔとは、データ出力ポート、クロックポート、送るデータ、ＭＳＢ/ＬＳＢｆｉｒｓｔ、送るビット数のそれぞれを指定すると、一命令で完了してしまいます。

　　　　

　実際はＣｏｎｔ9951＿2なる、以降が周波数データだよという指定命令のあとに４バイトの周波数データを送って、ストローブ信号（ＰｏｒｔＢ.1）で確定することで、周波数指定が完了します。驚いたのは、Ｆｒｅｑという変数はＤｏｕｂｌｅ指定しているので、通常の算術演算がダブル精度で可能です。そいつをそのままＦｔｗとしてバイナリーで３２ビット自動で送出してくれるのですから楽ですねぇ。このあたり、この命令が無くて、自分で組んでいくと、結構なライン数を消費します。

　もしかしたら以上のような話は「常識中の常識」で、なんら感動しないものかもしれませんが、ＰＩＣのＢＡＳＩＣ　ＣＯＭＰＩＬＥＲじゃまったく望むべくもなかったので（もっともバージョンアップを全くしなかったので、もしかしたらＰＩＣもよくなっているかもしれない）、６年もすると便利になるものだと、感心しきりです。これで、今後はなにか「制御モノ」を作る必要が生じたら、躊躇無くＡＶＲで行くことになるでしょう。ＰＩＣとＰＩＣ　ＢＡＳＩＣ　ＣＯＭＰＩＬＥＲはお払い箱ということです。ただ、この選択はＰＩＣ　Ｖｓ　ＡＶＲというチップの差ではなく、できのいい開発環境であるＢＡＳＣＯＭが手放せなくなったということです。チップに関してはＰＩＣだろうがＡＶＲだろうが、大した差はなく、こだわる理由はないと思っています。

　一応、ＡＤ９８５１ＤＤＳ　とＡＤ９９５１ＤＤＳの両方をコントロールするプログラムができたので、ここでＡＶＲ遊びは中断して、中断中だったＤＳＰお遊びに移行していくつもりです。

＜モジュールつくり＞　【2010.6.20】

　８Ｂ-ＴＲＸのリペアから開放されて、次に着手しようと思ったのは、ＰＬＬの外部局発です。こいつは、今までＰＬＬをたくさんいじってきているので、簡単にアップできると思っていたのですが、ちょっと寄り道の虫が騒ぎ始めました。というのは、ふっと思い出すと、いままで、パラレル入力型のＰＬＬを掘り出しては作っていたのですが、もう、そんな時代じゃないので、シリアル入力のＰＬＬ　それもアナデバとかの「高性能」型ＰＬＬを自在に操れるようになっていないとまずいだろうと・・・・・・

　このためにはちょっと考え込まないといけません。いろいろなことを考慮して進めなければならないのですが、まずはＰＬＬのコントローラが必要になります。また、どうせレファレンスは微小ステップで変えないといけないのだからＤＤＳのコントロールも必須です。ということで、これらのモジュールを作り始めました。

２０ピンＡＶＲ（Ａｔｔｉｎｙ2313）とＤＤＳ（ＡＤ9850）

　前回、Ａｔｍｅｇａ-88でキーボードセンスとＬＣＤ表示とそれに基づくＤＤＳコントロールまで作ってありました。用途によっては、キーボード、表示も要らず、単に周波数のアップ＆ダウンができればいいというケースもあります。今回はそんな用途にロータリーエンコーダのセンシングルーチンを作ってみました。

　上図のＡＶＲはＡｔｔｉｎｙ2313（クロックは内蔵1ＭＨｚ）で赤緑ＬＥＤで回転方向が分かります。一回転は２０パルスなので、外部クロックで処理速度をアップしなくても大丈夫みたいです。ＤＤＳは当初これを使っていましたが、ＡＤ9850がたくさん余っていたので簡単にマウントしてみました。こいつはそのうちセットであるものに組み込みを考えています。

　といって、新しいこと何も無く、坦々と出来てしまいました。ＰＬＬを構成するパーツというかソフトも含めたモジュールを揃えていくのが主眼ですので、以上終わりです（笑）。これって単なる作業日誌かな？（大笑）。

＜ATtiny13小型制御モジュール＞　【2001.6.18】

　以前に、ATtiny2313でリニアアンプの電源シーケンサーを作ったときに８ピンＡＶＲで作ろうかと思ったのですが、結局手元にあった２３１３で作ってしまいました。３ビット分しか制御するＩ/Ｏが無いので、勿体無いとは思いましたが、肝心の値段はかえって８ピンＡＶＲより安いくらいでしたので、収容場所が許せば、こちらのほうがお得です。

　今回は、狭いエリアに収容することを前提に８ピンＡＶＲを使ってみることにしました。これで、８ピン、２０ピン、２８ピンのＡＶＲに触れることになります。あとは４０ピンですが、よほど大きなシステムに挑まない限り、手が伸びることはないかも知れません。

　さーて、肝心のブツの写真ですが、以下のようなものです。

ATtiny13のモジュール

　ＩＳＰ端子と３端子レギュレータと８ピンＡＶＲとＩ/Ｏ端子のスペースだけしかないので、超小型とまでは行きませんが、まぁ、小さくは作れますね。これでも５ビット（ＰＢ０〜ＰＢ４）が使えますので、制御器としての用途はかなり広いと思います。ＴＲＸの電源シーケンサーなんかうってつけの用途です。

回路図（というほどのものでもない）

　上の図は回路図です。今回の用途には３ビットで十分なので引き出し信号としては３本で済ませてあります。ISPに使っている信号線も、ＩＳＰでプログラミング後はトライステートになりますので、使用可能です。ＰＬＬの３線式インターフェース（上図のＩ/Ｏ）に使おうと思っています。今回は一ピン分だけ、ＩＳＰと共用してみることにしました。のこり２ピンの計５ビットが制御端子として使えます。

　以上、備忘録として置いておきます。どおってことは無いのですが・・・・・・・（笑）。