PIC16F1769で電子ボリュームLM1972Mを鳴らす

PICマイコンでSPIモジュールを設定・使用する方法をまとめた．

はじめに

PICでのSPIモジュールの設定には，MPLAB IDEのMCC機能を使用する方法があるが，今回はこれを使用せず，レジスタの設定を直接mainファイルに記載する方法を紹介する．（実際は初期設定に少しMCUを使用する）

なお，本記事では電子ボリュームLM1972との通信を目標とした設定方法を紹介していくため，PICをslaveとした使用方法など，説明を省く部分もある．

使用するマイコンには，PIC16F1769を採用している．

初期設定

はじめMCCは使用しないと言ったが，やはりクロックやピンの初期設定など，あまり後で弄ることのない部分はMCCを使用して設定したほうが効率的である．今回はクロックに内部クロック8MHzを使用した．

ピン設定であるが，まずSPIで送信を行うにはSDO，SCK，SSの3つのピンが必要となる．大抵のGPIOピンはピン選択機能でモジュールの機能を割り当てることが出来るので，空いているピンを適当に3つ選べばよい．

今回はSDOにRA2，SCKにRC5，SSにRC4を選択した．3つのピンはMCCを使ってデジタル出力に設定しておく．

１．RxyPPSレジスタの設定

RxyPPSレジスタで，ピンの機能をSCKとSDOに設定する．レジスタ値はSCKなら0x12，SDOなら0x14である．
今回はRC5にSCK，RA2にSDOの機能を割り当てるため，以下のようになる．

RC5PPS = 0x12;          // RC5:SCK
RA2PPS = 0x14;          // RA2:SDO

２．xxxPPSレジスタの設定

SSPCLKPPSと SSPSSPPSは，それぞれSCKとSSをどのピンに割り当てるかを決めるレジスタである．ここが分かりにくいポイントで，RxyPPSレジスタの設定だけではSPIを使うことは出来ないのである．

レジスタの値の詳細については，マイコンのデータシートを参照していただきたい．

SSPCLKPPS = 0b00010101; // SCK:RC5
SSPSSPPS = 0b00010100;  // SS:RC4

なぜRxyPPSと違い2進数で書いているかというと，このレジスタは使用するポートにより値が全て異なるため，間違いを避けたいからである．

３．SSP1STATレジスタの設定

このレジスタでは，主にbit6のCKEビットを操作してクロック位相（エッジ）を設定する．

1：active to idle
0：idle to active

LM1972のデータシートを参照すると，クロック位相はidle to activeとなっているため，CKEビットはクリアしておく．

SSP1STATbits.CKE = 0;   // idle to active

４．SSP1CON1レジスタの設定

このレジスタでは，SSP1STATと同様にSPIのモードを設定する．
まず，必ずSSPENビットをセットしてSPIのピン設定を有効にしておく．
それから，CKPビットを操作してクロック(SCK)の極性を選ぶ．

1：idle High
0：idle Low

LM1972のデータシートを参照すると，クロック位相はidle Lowとなっているため，CKPビットはクリアしておく．

0~3bitのSSPMでは，マスター/スレーブの選択，クロック周波数(SCK)の選択を行う．
LM1972のデータシートを参照すると，基本クロック周波数は2MHzとなっているため，クロックはFOSC/4とする．また，PICマイコンはmasterの役割を担う．
SSPMビットはモードにより様々な値のパターンがあるため，詳細については使用するマイコンのデータシートを参照すること．

SSP1CON1 = 0b00100000;  // Enable SerialPort / idle Low / CLK:FOSC/4

参考文献

SPI通信の使い方
http://www.picfun.com/f1/f05.html

SPIの基本を学ぶ | アナログ・デバイセズ
https://www.analog.com/jp/analog-dialogue/articles/introduction-to-spi-interface.html

桐井研究室　LM1972を使った電子ボリューム。
http://kirylabo.blog.fc2.com/blog-entry-81.html

SAKURA87.net　Arduino Unoで電子ボリューム（LM1972M）を動かす
https://sakura87.net/archives/4342

氾濫原　LM1972 デジタルボリューム
https://lowreal.net/2018/02/20/1

氷精工房　電子ボリュームを使ってみた
http://www.maroon.dti.ne.jp/jyaku9/koneta/koneta6/koneta.html

SPI通信の使い方
http://www.picfun.com/f1/f05.html

MICROCHIP　PIC16(L)F1764/5/8/9　日本語PDFデータシート
https://akizukidenshi.com/download/ds/microchip/PIC16F1764_PIC16LF1769_j.pdf