＜V.3版＞

SPI 制御による
　　　DAコンバータ出力
　　　　　　（割込みハンドラ直接記述編）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（→プロジェクトファイル(Harmony Ver.3版 MHC v3.6.0)　ダウンロード）

　　PIC32MZを使い、SPI モジュールを内臓したマイクロチップのD/AコンバータMCP4922をSPI制御してD/A変換を行った例を紹介します。

　＜仕様＞
　　・　DAコンバータに正弦波電圧を出力する。
　　・　PICはPIC32MZ2048EFH100を用い、DAコンバータはMCP4922を用いる。
　　・　１度毎の正弦波テーブルを生成し、割り込みによりこのデータを500Hｚで（2 msec毎に）サンプリングしてSPI通信でD/Aコンバータ
　　　　MCP4922に伝送する。
　　　　　SPI諸元（PIC側）：　
　　　　　　　　　モード：　マスターモード
　　　　　　　　　SPIクロック周波数：　10MHｚ
　　　　　　　　　データ幅：　16ビット　　　　　　　　　
　　　　　　　　　データモード：　IDLE Low 　　ACTIVE　High
　　　　　　　　　遷移：　クロックがACTIVE(High) → IDLE(Low)に変化した時、MCP4922レジスタデータ変化
　　　　　　　　　データ抽出タイミング：　データの後縁　
　　・　MCP4922（電源電圧+3.3V）からは、1.39Hz（注）、Vp-p 2.7V、分解能１２ビットの正弦波電圧を出力する。
　　　　出力ポートはVoutAとする。
　　　　　　　　（注）1.39Hz　=　500KHｚ　÷　360
　　・　Harmonyの　スタティックSPIライブラリとスタティクタイマライブらを用いる。
　

　＜回路図＞（　→　PDFファイル）

　＜外観＞
　　　　　PIC32MZ評価ボード（→購入方法）を使った実験品の外観です。
　　　　　汎用モジュール評価ボード（段積みボード）には本テーマと関係ない部品が多々実装されています。

　＜動作結果＞　　　　　

DAコンバータ　MCP4922の
端子VoutAの出力電圧

1V/div
200msec/div

＜解説＞　記載してある内容は要点だけです。　詳細はプロジェクトファイルを精読願います。

■　ステップ１：　　　MHC作成

項目	1.　[Clock Diagram]タブで、クロックの構成を外付け24MHz水晶発振器用、システムクロック200MHzに設定します。　POSCMOD：　→　EC 　FPLLICLK：　→　POSC 　FPLLIDIV：　→　DIV_3	2.　[Pin Settings]タブでの設定 ■ピン11のRG15ポート　Name：　→　LED1 　Function：　→　GPIO 　Direction(TRIS)：　→　Out	3.　[Pin Settings]タブでの設定 ■ピン57のRF2ポート　Name：　→　CS 　Function：　→　GPIO 　Direction(TRIS)：　→　Out ■ピン69のRD10ポート　Function：　→　SCK4 ■ピン70のRD11ポート　Function：　→　SDO4
MHC
	4.　[Prpject Graph]タブでの設定 ■追加コンポーネント　CORE, SPI4, SPI ■　コンポーネント間の接続　SPI2　-　 SPI ■コンポーネント設定　ClockPolarity Select bit: 　→Idele state for clock is a low level; active state is a 　　　　high level 　SPI clock edge select bit 　→Serial output data changes on transition from 　　　　active clock state to Idel stae	5.　[Prpject Graph]タブでの設定 ■コンポーネント設定　TMR1 　Select Prescaler:　1:8 Prescale Value 　Time Preriod(Milli Sec):　2

■　ステップ2：　ソースコードへの追加

■　app.h への追加
　　　app.hに以下を追加するのは、　遅延関数delay_ms( )を　interrupts.cで使用する際、　コンパイラで暗黙宣言エラー対策です。
　　すなわち app.h app.cで　delay_ms（ )を定義して　コンパイルで　 error: implicit declaration of function 'delay_ms'　といったエラーが
　　発生しないようにしています。
　　　　void delay_us(volatile unsigned int usec);
　　　　void delay_ms(volatile unsigned int msec);

以下、　app.h 全文

■　app.cに、青字部分を追加します。

　　①　delay_us( )、delay_ms( ) という　NOPを使った　1μsec 、1msec単位の遅延関数をつくります。
　　　　　void delay_us(volatile unsigned int usec) //1μsec遅延
　　　　　{
　　　　　　　　volatile int count;
　　　　　……
　　　　　……

　　②　正弦波形出力のテーブル作成用の関数を作成します。
　　　　　void SinTable() //Sin のテーブル作成
　　　　　{
　　　　　　　　short int i;
　　　　　　　　float PAI = 3.1416;
　　　　　　……
　　　　　　……

　　③　コールバック関数によるLEDのON/OFF
　　　　このコールバック関数がなくても、本題の正弦波描画はinterrupts.cのコードで実行できます。
　　　　void TMR1_Callback_Func(uint32_t status, uintptr_t context) //コールバック関数 //2msec毎に呼び出される
　　　　{
　　　　　　if(LED == false)
　　　　　　{
　　　　　　　　LED = true;
　　　　　　　　LED1_Set(); //RG15：　LED点灯 //plib_gpio.hで定義
　　　　　　　　// GPIO_PinSet(GPIO_PIN_RG15); //Harmonyライブラリの関数で制御
　　　　　　　　// LATGbits.LATG15 = 1; //レジスタ直接制御
　　　　　　}
　　　　　　else
　　　　　　{
　　　　　　　　LED = false;
　　　　　　　　LED1_Clear(); //RG15：　LED消灯
　　　　　　　　// GPIO_PinClear(GPIO_PIN_RG15);
　　　　　　　　// LATGbits.LATG15 = 0;
　　　　　　}
　　　　　
　　　　　　/LED1_Toggle(); //RG15：LED　点灯/消灯
　　　　}　

　　④　APP_Initialize ( )の中で、　Sin波形のテーブルを作成後、インターバルタイマを　ONにします。

　　　　SinTable(); //Sinテーブル作成

　　　　TMR1_Start(); //タイマ1　スタート
　　　　//T1CONbits.ON = 1; //レジスタ直接制御
　　　　　

　　⑤　APP_Tasks ( )のはじめで、コールバック関数を設定し、SPIのハンドルを生成します。
　　　　SPIのハンドルは interrupts.cの中で使用します。

　　　　TMR1_CallbackRegister(TMR1_Callback_Func, NULL); //コールバック関数設定

　　　　spi_Handle = DRV_SPI_Open(DRV_SPI_INDEX_0, DRV_IO_INTENT_WRITE); //SPIハンドル生成

以下、app.c　全文

　■　interrupts.c　に　青字部分を追加します。

　　　①所要の変数を定義します。
　　　　short int angleValue = 0;
　　　　extern short int sinValue[360]; //sinテーブル値

　　　　extern DRV_HANDLE spi_Handle;
　　　　DRV_SPI_TRANSFER_HANDLE transferHandle; //Handle which is returned by transfer add function.
　　　　//実際での使用：排他制御(Semaphore、Mutex)の実行に於いてなど

　　　②DAコンバータ MCP4922のCSを　LOW("0")にセットします。
　　　　　LATFbits.LATF2 = 0; //MCP4922 CS = 0

　　　③SPIモジュールに所要の16ビット信号を書き込んで、書き込みが完了するまで待ちます。
　　　　　更にMCP4922での処理が完了するまで待ちます。　
　　　　　PLIB_SPI_BufferWrite16bit(SPI_ID_4,(short int)(sinValue[angleValue] | 0b0001000000000000)); //送信データ送信
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　// SPI4BUF = (short int)(sinValue[angleValue] | 0b0001000000000000); //送信データ送信
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//MP4922 制御コマンド
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//VoutAにゲイン２で出力
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//MCP4922への書き込みコマンド
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//bit15（書き込みレジスタ選択）　　 1:VoutB　　 0:VoutA
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//bit14（予備）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//bit13（出力ゲイン選択）　　1:1倍　　　0:2倍　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//bit12（出力オフ制御）　　1：出力ON　　0：出力OFF　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　//bit11-bit0 データ　　MSBから順次送信される

　　　　//★　SPI4のバッファーレジスタ SPI4BUFへの書き込み
　　　　//1. Harmony V3 ライブラリ関数でSPIバッファーに書き込み
　　　　DRV_SPI_WriteTransferAdd(spi_Handle, &temp, sizeof(temp), &transferHandle);
　　　　//事前実行必須: DRV_SPI_Open(DRV_SPI_INDEX_0, DRV_IO_INTENT_WRITE); 　at APP_Initialize() in app.c　

　　　　////2. プロジェクト内部関数でSPIバッファーに書き込み
　　　　// SPI4_Initialize();
　　　　// SPI4_Write(&temp,sizeof(temp)); //事前実行必須: SPI4_Initialize();　at APP_Initialize() in app.c　

　　　　//3. バッファレジスタ直接書き込み
　　　　// SPI4BUF = temp; //SPI4のバッファーレジスタ SPI4BUFに直接書き込み

　　　　delay_us(20); //MCP4922の処理待ち

　　　④　角度を1度インクリメントします。　１周期（360度）になったら0度に戻します。
　　　　　　angleValue++;
　　　　　　if(angleValue >= 360)angleValue = 0;

　　　⑤　DAコンバータ MCP4922のCSを　HIGH("1")にセットします。
　　　　　　LATFbits.LATF2 = 1; //MCP4922 CS = 1;
　　　　　// IFS0bits.T1IF = 0; //タイマ1割り込みフラグクリア

以下、interrupts.c　全文