標準入出力の使い方

【標準入出力とは？】

一般のCコンパイラでは標準入出力関数を持っており、コンソールに
表示したり、キーボードからの入力を行うことが出来ます。
CCS C Compiler も同様に標準入出力関数をサポートしています。
CCS C Compiler の場合の標準入出力デバイスは、RS232Cで接続
されたパソコンとなっています。
このRS232Cつまりシリアル通信を、どのPICでもサポートするように
するため、CCS C Compiler ではUSARTとソフト処理とを使い分けて
います。
つまり、PIC16F84の様にUSARTを持たないPICに対しては、ソフト処
理でシリアル通信を組込み、PIC16C73の様に、USARTを持つPICに
対しては、USARTハードウェアを使ってより効率的なシリアル通信を
生成して組み込みます。
さらに両方を一緒に使って複数チャンネルにしたり、ソフト処理だけで
複数チャンネル組込むことも可能になっています。
しかし、割込み処理は使っていませんので、同時送受信は出来ません。
１チャンネルの場合も半二重通信のみです。

【シリアル通信の設定】

シリアル通信を標準入出力デバイスとして組込むためには、下記の
関数を使います。


《シリアル通信用プリプロセッサ関数》

プリプロセッサ関数

機能・その他

#USE DELAY(CLOCK=speed) コンパイラに対してクロック速度の基準を与えます。これにより通信速度などのパラメータが決められます。
#USE RS232関数より前に置くこと
#USE RS232(BAUD=baud,
　　XMIT=pin, RCV=pin　...　)		 標準入出力をどのようにするかを指定します。
代表的なオプションには下記があります。
　BAUD：通信速度を指定します。
　　　　　　(1200〜38400程度まで指定可能）
　XMIT：送信のピンを指定
　RCV：受信のピンを指定
　INVERT:信号の極性を反転する
　PARITY:パリティの指定、N,E,Oのどれか
　BITS：ビット長(5-9)
　
　デフォルトの設定は
　　　データ長=８ビット
　　　STOPビット=1ビット
　　　パリティ=無し
　　　　
　　(注）指定速度の設定が指定クロックを使った内部設定で
　　　　　３％以内の誤差に出来なければコンパイルエラーとなります。


【パソコンとの接続】

シリアル通信でPICとパソコンを接続するには下図のようにします。
つまり、RS232C用のレベル変換IC（MAX232A)をPICに接続し、
そこから直接パソコンのシリアルポート（大抵はCOM2)に接続します。
下図では送信受信にRA3,4を使っていますが、好みの入出力ピンを
使って構いません。
但し、PIC16C73のようにUSARTを使う場合には、ピンが特定されます。
またレベル変換ICはこれ以外にも何種類かありますのでどれでも
構いません。
下図では省略していますが、PICのクロックは10MHzとなっています。


【プログラム例】

では実際のプログラムの作り方です。　上図の回路で標準入出力
デバイスとしてシリアルポートを動かすためには、下記のように
プログラムします。
例で判るように、#USE関数２個だけでシリアル通信が可能になる
というのは、とても便利なことだと思います。
下記のプログラムは、起動するとパソコンにCommand=　と表示し
キーボードから１文字入力すると、Input=*　と入力した文字を表示
します。以下同じことを繰り返します。
簡単なプログラムですが、これをアセンブラで作るのはかなりの
ステップ数を必要とします。C言語で簡単に目的を達成することが
できる良い例です。

この回路でクロックが１０MHzの時の通信速度は、最大38400bps
まで可能でしたが、安定に使うには9600bps程度が良いと思います。　

　　[実行結果例]　（パソコン側ローカルエコーバック付き）
　　　Command= a　　　　Input= a


《プログラム例》　　漢字を含むのでこのままでは使えません

/////////////////////////////////////////////////
//　This program is test program of standard io.
//　PIC16F84 is target PIC and drive a LCD.
//　The PORT for RS232 is below.
//　　送信=RA3　受信=RA4
/////////////////////////////////////////////////
#include <16f84.h>
#use delay(CLOCK=10000000)
#use RS232(BAUD=9600, XMIT=PIN_A3 ,RCV=PIN_A4)
main() {
　int cmnd;　　　　　　　　　　　 //変数定義
　while(1) {　　　　　　　　　　　//永久繰り返し
　　　printf("\nCommand= ");　　 //Command=表示　　
　　　cmnd=getc();　　　　　　　　//１文字入力
　　　printf(" Input= ");　　　　//Input=表示
　　　putc(cmnd);　　　　　　　　//入力文字表示
　}
}




【標準入出力関数】

このシリアル通信を使った標準入出力関数には下表のような
ものがあります。

標準入出力関数

機能・その他

GETC()
GETCH()
GETCHAR()		 標準入出力デバイスからの入力があるまで待ち、あれば文字を読み込んで返す。
GETS(char *string) 文字を順次入力し文字配列に格納しCRで終了する。配列の最後に0を追加する。
PUTC()
PUTCHAR()		 １文字出力する
PUTS(string) 文字列を出力し、最後にCR,LFを追加する
PRINTF([function],
　　　string, [values])		 フォーマット付き表示出力関数
・functionの指定が無い時は標準デバイス
　へ、ある時はfunctionへ出力する。
・stringは固定の文字列と変数の
　フォーマット指定の組合わせ
　変数のフォーマットは%wtで表現する
・valuesは変数名を指定する


　%wtフォーマットの指定方法は下記
　wは　1-9は出力する文字数指定
　　　　 0はゼロサプレス無し
　　　　1.1-9.9は浮動少数の指定
　ｔは　C　：文字
　　　　U　：符号無し整数
　　　　x　 ：16進数小文字
　　　　X　：16進数大文字
　　　　D　：符号付き整数
　　　　%e ：exp形式
　　　　%f ：浮動少数
　　　　Lx ：16進数long整数
　　　　LX：16進数long整数大文字
　　　　lu　：符号無しlong整数
　　　　ld　：符号付きlong整数
　　　　%　：%そのもの
〈例〉
　　printf("Hello!\n");
　　printf("VALUE= %2x\r\n,value);
　　printf("%2u　%X　%4X\r\n,x,y,x);
b=KBHIT() 受信ピンでスタートビットを検出したときTRUEになる。
SET_UART_SPEED(baud) UARTハードウェアの通信速度を変更する




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