ＰＩＣキット　スタートマニュアル２

　とりあえずビルドしてみる編
　ＰＩＣ１６Ｆ１７０５使用

ＰＩＣ１６Ｆ１７０５の各ピンについて　（マニュアル６ページ　図２）

このＰＩＣは１４ピンで電源に２ピン、Ｉ／Ｏに最大１２ピン使用できる、小さい割に使い勝手の良いＰＩＣです。
１、１４番ピンが電源ですので、それ以外の用途には使えません、２番ピン～１３番ピンがプログラムで使用できます。

各ピンの機能的割り当て　（マニュアル７ページ　表３　／　英文マニュアル　5ページ　ＴＡＢＬＥ１）
基本的な入出力ピンとして、ＲＡ０～ＲＡ５、ＲＣ０～ＲＣ５と言う名前が、各ピンに割り当てられています。
これらはデジタル入力として、プログラムでＨ（１）／Ｌ（０）とに判別できます。
また、デジタル出力としてプログラムでＨ（約５Ｖ）、Ｌ（約０Ｖ）を出力設定できます。（ＲＡ３は入力のみ）
それらのピンに、ＬＥＤを接続されていれば、点滅させられますし、他のデジタル機器が接続されていれば、データを取り込めます。
しかし、各ピンには他の機能の入出力としても、プログラムで切り替えて使用できます。
例えば、ＰＩＣ内部のＡ／Ｄコンバータを使用して、ピンに加わる電圧値をデジタル変換して取り込んだり、
内部のＤ／Ａコンバータを使用して、ピンに指定の電圧を出力したりと、アナログ的な動作も行えます。
また、１６Ｆ１７０５はオペアンプを２個内蔵しており、アナログ動作も可能です。

内部モジュールの概要について（マニュアル１２ページ　図１－１　／　英文マニュアル１０ページ　ＦＩＧＵＲＥ１－１）
マニュアルの図１－１の様に各種モジュールがレジスタアドレス領域に接続されています。
これらをプログラムで操作する事が、結果的に指定ピンに、機能的に反映されます。
そして、色々な外部機器をＰＩＣがコントロール出来る事になるのです。
これが何とも面白いのです。
つまり、PICと言うのはCPUと各種I/O装置が1つのパッケージに実装されており、外部にはそれらの入出力が出ているLSIと言えます。
これらの機能は外部装置をPIC内部のプログラムによるコントロールを目的としていると思われます。
対して、Z80や現在のパーソナルコンピュータのCPUは、データバスやアドレスバスはCPUチップ外部に出力され、
メモリや各種I/O装置はマザーボードに配置されています。
よって柔軟かつ高機能なシステムを構築できますが、些細な事を行うにはシステムが大き過ぎます。
PICはCPUやバス、I/O装置を1つのICにパッケージ化し、制約はありますが、コンパクトかつローコストにまとめています。
とは言っても、コンピュータですので、プログラムにより色々な機能を実現できます。
小粒でも、ピリリと辛い「コンピュータ」なのです。

ＩＣＳＰ用ピンについて　（マニュアル　Ｐ３２３　２８章　インサーキット シリアル プログラミング）
ＰＩＣｋｉｔ３ライタと接続して、ＰＩＣ内部フラッシュＲＯＭにプログラムやデータを書き込むのが目的です。
これにはＰＩＣ１６Ｆ１７０５のＲＡ０，ＲＡ１、ＲＡ３ピンを併用しますので、オンボード接続の場合、多少制約があります。（注１）
ＰＩＣキットＣＰＵモジュールを使用する場合は、そのままモジュール基板のＩＣＳＰピンに差し込むだけでＯＫです。

インターフェイス　（マニュアル　Ｐ３２４　図２８－３）

ＰＩＣｋｉｔ３側　　　　　　　　　　　ＰＩＣキット側内部配線
①ＶＰＰ／ＭＣＬＲ　 －－　　　ＲＡ３／ＭＣＬＲピン（マークを付けておくと便利)
②ＶＤＤ　　　　　　　－－　　　ＶＤＤ　＋５Ｖを供給
③ＶＳＳ　　　　　　　－－　　　ＧＮＤ
④ＩＣＳＰ ＤＡＴ　　　－－　　　ＲＡ０／ＰＧＤピン
⑤ＩＣＳＰ ＣＬＫ　　　－－　　　ＲＡ１／ＰＧＣピン
⑥ＮＣ 　　　　　　　 －－　　　受けピンだけ

書込み方法
（１）　ＰＩＣキット　ＣＰＵモジュールを単独利用して書き込む
　　　当局はＰＩＣキット ＣＰＵモジュールにＰＩＣｋｉｔ３ライタを接続して書込みしています。
　　　このＣＰＵモジュールのＩＣＳＰピンにＰＩＣｋｉｔ３ライタを直接差し込む、或いはコード延長して差し込むだけでＯＫです。
　　　そしてMPLAB'X IPEを使用して書き込みますが、ＭＰＬＡＢ’ＸＩＤＥからでも書込みできます。
　　　基本的にこのＣＰＵモジュールにＶＤＤ５Ｖを供給し、ＰＩＣｋｉｔ３からの給電はしません。
　　　理由は、ＰＩＣｋｉｔ３からの給電では、何故か大丈夫の時とエラーの時があるので、面倒なので全部外部給電と設定しています。
　　　これで、操作ミス以外でエラーが発生する事は、今の所ありません・・・
　　　通常はこの方法で書き込みします。

（２）　オンボードで書き込む
　　　　作製したPIC基板のICSP端子にPICkit3からのケーブルを差し込み、外部給電で書込みしています。
　　　　また、ＰＩＣキットＣＰＵモジュールを使用して実験して、他のモジュールを接続したままの状態でも書き込みできます。
　　　　その製作物基板の、あるいはＰＩＣキットＣＰＵモジュールＩＣＳＰ端子にケーブルを差し込み、書き込みます。
　　　　プログラム動作中に、いきなり書込みが始まり、終了すると、またいきなりプログラム動作を始めるのが不気味です・・・
　　　　ただ、ＲＡ０、ＲＡ１、ＲＡ３がオープンの場合は問題ありませんが、接続がある場合は注意が必要です。（補足０１）


注１）
ＩＣＳＰピンとＰＩＣ併用ピンとの対応はＰＩＣの種類によって違う場合があります。
ＰＩＣキットシリーズで使用しているＰＩＣはＲＡ０，ＲＡ１，ＲＡ３です。

補足０１）オンボード書き込みの注意点
①ＰＧＣ，ＰＧＤラインにプルアップ抵抗をつけない
②ＰＧＣ，ＰＧＤラインにコンデンサをつけない
③ＭＣＬＲラインにコンデンサをつけない
④ＰＧＣ，ＰＧＤラインにダイオードを挿入しない

当局の基本的な対処法
⑤ＲＡ３／ＭＣＬＲピンは１０ＫΩのプルアップ抵抗を付けている。
　基本的にそれにジャンパピン等でただのスイッチにしておき、普段はオフ（プルアップのみ）にしておく
　初めからＲＡ３は回路設計に機能を入れない
⑥ＲＡ０／ＰＧＤ、ＲＡ１／ＰＧＣピンは基本的にオープン、するとＰＩＣｋｉｔ３のインサーキットデバッガ機能が使える
　　ピンを使用する場合、基本的に出力ピン設定にし、ＲＡ０－１接続外部機器はＣＭＯＳデジタル入力とする（衝突回避）
　　これにより、余計な部品を使用しなくて済むし、配線ミスにより接続先の破壊を事前防止する。

１４ピンＰＩＣ用ＣＰＵモジュール基板の製作

まずはＣＰＵモジュールを用意するのですが、下記回路図で製作します。
部品はすべて秋月電子で調達可能で、安価に製作できます。


回路構成
ＲＡ０－２、ＲＡ４－５、ＲＣ０－５のすべてをそのまま基板入出力用ピンに接続
ＲＡ３は１０KΩでプルアップ
電源入出力３ポート
ＩＣＳＰポート
Ｉ／Ｏポート１１ピン
ＩＮＰＵＴポート（ＲＡ３）１ピン

使用部品
秋月電子　Ｄ基板、ブレッドボード配列（普通配列でも可）
普通軸のピンヘッダ（「普通軸」と「細軸」の２種類売っている）で曲のやつです
１４ピン丸穴ソケット（必ず丸穴のソケットにして下さい）
０．１ｕＦ積層セラミックコンデンサ２個
電解コンデンサ　２２０ｕＦ
１０ＫΩ抵抗１個


上面図より、
左上が電源からの５Ｖを接続
右上がＩＣＳＰ端子で、ここにＰＩＣｋｉｔ３ライタを接続
ライタの１ピン（矢印が付いている側）が上面図下側のピンになる様に接続

ＰＩＣ本体は１，１４ピンが画像上側になる様に差し込みます
ＰＩＣ１ピンの位置に何か目印をくっきりと付けていた方が無難です。
上下間違えて挿入し、電源を入れるとＰＩＣが破壊されます。
また、ＰＩＣのピンはラジオペンチ等で少し内側に曲げて、挿入し易くすると良いです。
ＰＩＣを買ったばかりの状態では、ソケットに挿入困難です。