;------------------------------------------------------------------------------ ; RPM Meter ;------------------------------------------------------------------------------ ; バージョン履歴 ; 2022/12/11 Ver.0.04 div24の移植が間違っていたため228RPM付近で変な表示になっていた、参考サイト変更 ; 高回転数になると画面の更新が速すぎて文字が読めないため、別途リフレッシュ上限カウンタを設けた ; TMR1HHHの繰り上がり処理が割り込み中のキャプチャ発生で正しく行われない可能性あり ; 2022/12/04 Ver.0.03 10MHzと4MHzのソースを統合してCLKFREQで切り替えるようにした ; 2022/12/03 Ver.0.02 完成 ; 2022/12/03 Ver.0.01 LEDダイナミック点灯試験終了 ; 2022/12/03 基板作成 ;------------------------------------------------------------------------------ ; IRP,RP1,RP0を切り替える所で◆ RP=, ● IRP=をコメントに置く ; PCLATHを切り替える所で■ PCLATHをコメントに置く ; サブルーチンからの戻りの時、 ; RP1,RP0は0に戻してリターンする。 ; IRP,PCLATHは戻さずにリターンする。 ; ルーチン呼び出しの時もRP=0を基本として記述している。 ;------------------------------------------------------------------------------ ; デバイス PIC16F873,PIC16F873A,PIC16F876,PIC16F876A ; 動作周波数 4MHz or 10MHz ; 今回PCLATHは使用せず高速化の為に処理を完全に省いている ;------------------------------------------------------------------------------ LIST P=PIC16F873A,R=DEC,N=0 INCLUDE "P16F873A.INC" ERRORLEVEL 0,-302,-306,-307 __CONFIG 0x3F72 ; FOSC : HS ; WDTE : Disable ; PWRTE: Enable ; BODEN: Enable ; VLP : RB3=I/O ; CPD : Not Protect ; WRT : Disable ; CP : Not Protect #define CLKFREQ 4 ; クロック周波数によって10または4を指定する ;------------------------------------------------------------------------------ ; 変数宣言 ;------------------------------------------------------------------------------ TMR1HHH EQU 0x20 ; TMR1Hの繰り上がりレジスタ CCPR1HHH EQU 0x21 ; CCP割り込み発生時TMR1HHHをキャプチャした値 COLUMN EQU 0x22 ; 表示するLEDの桁 DIGIT1 EQU 0x23 ; 上位桁のBCD値 DIGIT2 EQU 0x24 DIGIT3 EQU 0x25 DIGIT4 EQU 0x26 ; 下位桁 PATTERN EQU 0x27 ; 表示パターン REFCYCL EQU 0x28 ; 表示リフレッシュサイクルカウンタ FLAG EQU 0x2F MATH00 EQU 0x30 ; LSB MATH01 EQU 0x31 ; : MATH02 EQU 0x32 ; MSB MATH10 EQU 0x33 MATH11 EQU 0x34 MATH12 EQU 0x35 MATH20 EQU 0x36 MATH21 EQU 0x37 MATH22 EQU 0x38 MATH30 EQU 0x39 MATH31 EQU 0x3A MATH32 EQU 0x3B TMP00 EQU 0x70 ; 一時変数 W_ EQU 0x7C ; 割り込み退避用 STATUS_ EQU 0x7D ;PCLATH_ EQU 0x7E FSR_ EQU 0x7F W2_ EQU 0xFC ;------------------------------------------------------------------------------ ; 定数宣言 ;------------------------------------------------------------------------------ ; PORTA 全未使用のためアナログモード 初期化も行っていない ; PORTB LED_4 EQU 1 ; RB0 1の桁 LED_3 EQU 2 ; RB1 LED_2 EQU 4 ; RB2 LED_1 EQU 8 ; RB3 1000の桁 SEG_D EQU 4 SEG_E EQU 5 SEG_G EQU 6 SEG_F EQU 7 ; PORTC ; 0 オープン(L出力) ; 1 オープン(L出力) SENSOR EQU 2 ; ホールセンサ入力 DEBUG EQU 3 ; デバッグ用出力 SEG_A EQU 4 SEG_B EQU 5 SEG_C EQU 6 SEG_DP EQU 7 ; FLAG HIGHSPEED EQU 0 ; 8192RPM以上の1/10表示モード CAPTURED EQU 1 ; キャプチャ済みポーリングフラグ ZERORPM EQU 2 ; 強制的に0回転にするフラグ REFRESH EQU 3 ; ; クロック依存の定数 #if CLKFREQ == 4 __IDLOCS 4 T1CKPS EQU B'10' ; T1CONに指定するプリスケーラの値 #define RPMREF 60 ; 計算が24bitに収まるよう基準秒数を指定 RPMREF_H EQU 0xE4 ; 30秒基準の時は計算時にキャプチャ値を2で割っている RPMREF_M EQU 0xE1 ; RPM計算の基準値 RPMREF_L EQU 0xC0 ; 4MHz T1CKPS=1:4 4us 60RPM=250,000count*60=15,000,000(0xE4E1C0) ZEROCOUNT EQU 5 ; 0RPMとするカウント値 0x50000 45RPM ; LED桁間タイマのプリ・ポストスケーラ T2CKOUTPS EQU B'01001000' ; Pre=1, Post=10, 4MHz=2.56ms 全桁リフレッシュ98Hz REFLIMIT EQU 63 ; LED文字更新の上限レートマスク、T2割り込みと同期している 2.56ms*64=0.164ms(6.1Hz) #endif #if CLKFREQ == 10 __IDLOCS 10 T1CKPS EQU B'11' #define RPMREF 30 RPMREF_H EQU 0x8F ; 10MHz T1CKPS=1:8 3.2us 30RPM=312,500count*30=9,375,000(0x8F0D18) RPMREF_M EQU 0x0D RPMREF_L EQU 0x18 ZEROCOUNT EQU 7 ; 0x70000 43RPM T2CKOUTPS EQU B'00101001' ; Pre=4, Post=6, 10MHz=2.4576ms 全桁リフレッシュ102Hz REFLIMIT EQU 63 ; 2.4576*64=0.157ms(6.4Hz) #endif ;------------------------------------------------------------------------------ ; 電源ON ;------------------------------------------------------------------------------ CALL startup_sequence GOTO MAINLOOP ;------------------------------------------------------------------------------ ; 割り込み分岐 ;------------------------------------------------------------------------------ ORG 4 INTERRUPT MOVWF W_ ; Wセーブ SWAPF STATUS,W ; STATUSセーブ CLRF STATUS ; ◆ RP=0 MOVWF STATUS_ MOVF TMR1HHH,W ; いち早くTMR1HHHを手動でキャプチャしておく BTFSC PIR1,CCP1IF ; キャプチャ GOTO INT_CCP1IF BTFSC PIR1,TMR1IF ; TMR1ロールオーバーカウント GOTO INT_TMR1IF BTFSC PIR1,TMR2IF ; LEDダイナミック点灯処理 GOTO INT_TMR2IF CLRF PIR1 INT_RETURN SWAPF STATUS_,W ; STATUSリストア MOVWF STATUS SWAPF W_,F ; Wリストア SWAPF W_,W RETFIE ;------------------------------------------------------------------------------ INT_CCP1IF ; キャプチャイベント CLRF TMR1L CLRF TMR1H CLRF TMR1HHH MOVWF CCPR1HHH ; TMR1HHHは割り込み分岐前にキャプチャ済みなので格納だけ行う BSF FLAG,CAPTURED BCF PIR1,CCP1IF GOTO INT_RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ INT_TMR1IF ; TMR1Hロールオーバー処理 BCF PIR1,TMR1IF INCF TMR1HHH,W MOVWF TMR1HHH SUBLW ZEROCOUNT ; ZEROCOUNT以上になればパルス幅が長すぎると判断して強制的に0RPMのキャプチャを発生させる BTFSS STATUS,Z GOTO INT_RETURN BSF FLAG,CAPTURED BSF FLAG,ZERORPM GOTO INT_RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ INT_TMR2IF ; LED点灯桁切り替え MOVF FSR,W ; FSRセーブ MOVWF FSR_ BCF PIR1,TMR2IF MOVF COLUMN,W ADDLW DIGIT1 MOVWF FSR MOVF INDF,W CALL digitpattern MOVWF PATTERN ANDLW 0xF0 CLRF PORTB ; 一旦消灯 MOVWF PORTC SWAPF PATTERN,W ANDLW 0xF0 MOVWF PORTB DECF COLUMN,W ; 2桁目の表示で高速モードの時はドットを点灯させる BTFSC STATUS,Z BTFSS FLAG,HIGHSPEED ; 2桁目以外の表示or通常モードで消灯 BCF PORTC,SEG_DP CALL load_column IORWF PORTB,F ; 点灯 INCF COLUMN,W ANDLW 3 MOVWF COLUMN INCF REFCYCL,W ; リフレッシュ上限カウンタ循環 ANDLW REFLIMIT MOVWF REFCYCL BTFSC STATUS,Z BSF FLAG,REFRESH MOVF FSR_,W ; FSRリストア MOVWF FSR GOTO INT_RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ ; LED点灯パターンテーブル ; .CBAFGED ;------------------------------------------------------------------------------ digitpattern ADDWF PCL,F RETLW 0xFB ; 0 RETLW 0xE0 ; 1 RETLW 0xB7 ; 2 RETLW 0xF5 ; 3 RETLW 0xEC ; 4 RETLW 0xDD ; 5 RETLW 0xDF ; 6 RETLW 0xF8 ; 7 RETLW 0xFF ; 8 RETLW 0xFD ; 9 RETLW 0x80 ; スペース RETLW 0x84 ; - RETLW 0x80 ; スペース RETLW 0x80 ; スペース RETLW 0x80 ; スペース RETLW 0x80 ; スペース ;------------------------------------------------------------------------------ ; LEDポート選択テーブル ;------------------------------------------------------------------------------ load_column MOVF COLUMN,W ANDLW 3 ADDWF PCL,F RETLW LED_1 RETLW LED_2 RETLW LED_3 RETLW LED_4 ;------------------------------------------------------------------------------ ; 電源投入時のSFR初期化 ;------------------------------------------------------------------------------ startup_sequence CLRF PORTB CLRF PORTC BSF STATUS,RP0 ; ◆ RP=1 CLRF TRISB ; PORTB 全出力 MOVLW B'00000100' ; PORTC センサポートのみ入力 MOVWF TRISC MOVLW B'00000111' ; CCP1 TMR2,TMR1割り込み許可 MOVWF PIE1 BCF STATUS,RP0 ; ◆ RP=0 CLRF TMR1L ; パルス周期計測カウンタ CLRF TMR1H CLRF TMR1HHH SWAPF T1CKPS,W ; プリスケーラ=T1CKPSのEQU値 ANDLW B'00110000' IORLW B'00000001' ; TIMER1有効 内部クロック MOVWF T1CON CLRF TMR2 ; LED桁間ウエイトタイマ MOVLW T2CKOUTPS IORLW B'00000100' ; TIMER2有効 MOVWF T2CON MOVLW B'00000100' ; パルス周期計測キャプチャ MOVWF CCP1CON ; 立ち下がりモード CLRF FLAG CLRF COLUMN CLRF REFCYCL MOVLW 11 ; ----表示 MOVWF DIGIT1 MOVWF DIGIT2 MOVWF DIGIT3 MOVWF DIGIT4 CLRF PIR1 BSF INTCON,PEIE BSF INTCON,GIE RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ ; メインループ ; キャプチャとLED表示は割り込みで行い、 ; メインループでキャプチャ済みフラグをポーリンクして表示バッファを更新する。 ;------------------------------------------------------------------------------ MAINLOOP BTFSC FLAG,CAPTURED BTFSS FLAG,REFRESH ; リフレッシュ時間が経過するまではキャプチャしても表示を更新しない GOTO MAINLOOP BCF FLAG,CAPTURED BCF FLAG,REFRESH BTFSC FLAG,ZERORPM GOTO RPMSTOP MOVLW RPMREF_L ; キャプチャカウントからRPMを算出 MOVWF MATH00 ; RPM=基準値/キャプチャ値 MOVLW RPMREF_M MOVWF MATH01 MOVLW RPMREF_H MOVWF MATH02 #if RPMREF == 60 ; 60秒基準の時はキャプチャ済みの値を使う MOVF CCPR1HHH,W MOVWF MATH12 MOVF CCPR1H,W MOVWF MATH11 MOVF CCPR1L,W MOVWF MATH10 #endif #if RPMREF == 30 ; 30秒基準の時はキャプチャ済みの値を2で割る BCF STATUS,C RRF CCPR1HHH,W MOVWF MATH12 RRF CCPR1H,W MOVWF MATH11 RRF CCPR1L,W MOVWF MATH10 #endif CALL div24 ; MATH0xにRPMが入る 約900サイクル MOVF MATH01,W SUBLW 0x1F ; RPMが8192以上なら10で割った高速表示モードにする BCF FLAG,HIGHSPEED BTFSS STATUS,C BSF FLAG,HIGHSPEED BTFSC STATUS,C GOTO TOLEDBUF MOVLW 10 MOVWF MATH10 CLRF MATH11 CALL div16 ; 約375サイクル TOLEDBUF MOVLW DIGIT1 ; RPMをバイナリからBCDに変換して表示バッファへ送る MOVWF FSR BSF STATUS,RP0 ; ◆ RP=1 BCF PIE1,TMR2IE ; バッファの更新中は桁間タイマ割り込みを禁止 BCF STATUS,RP0 ; ◆ RP=0 CALL dec_1000 ; 約300サイクル CALL dec_100 ; 約300サイクル CALL dec_10 ; 約110サイクル CALL dec_1 ; 11サイクル CALL zero_replace ; 約50サイクル BSF STATUS,RP0 ; ◆ RP=1 BSF PIE1,TMR2IE ; タイマ割り込み再開 BCF STATUS,RP0 ; ◆ RP=0 GOTO MAINLOOP RPMSTOP BCF FLAG,ZERORPM BCF FLAG,HIGHSPEED CLRF MATH00 CLRF MATH01 GOTO TOLEDBUF ;------------------------------------------------------------------------------ dec_1000 MOVLW 0x03 ; 0x03E8 = 1,000 MOVWF MATH11 MOVLW 0xE8 dec_div16 MOVWF MATH10 CALL div16 GOTO dec_1 ;------------------------------------------------------------------------------ dec_100 CLRF MATH11 ; 100 MOVLW 100 GOTO dec_div16 ;------------------------------------------------------------------------------ dec_10 MOVLW 10 ; 10 MOVWF MATH10 CALL div8 GOTO dec_1 ;------------------------------------------------------------------------------ dec_1 MOVF MATH00,W ; BCD化 MOVWF INDF MOVF MATH21,W ; 余りを次の桁の計算用に移動させる MOVWF MATH01 MOVF MATH20,W MOVWF MATH00 dec_return INCF FSR,F RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ ; 頭から0を除去する ; ; 引数 ; なし ; ; 戻り値 ; DIGIT 表示文字列(NULLで終端) ; ; 使用変数 ; TMP00 ;------------------------------------------------------------------------------ zero_replace MOVLW 3 MOVWF TMP00 MOVLW DIGIT1 MOVWF FSR ZERO_REPL_LOOP MOVF INDF,W BTFSS STATUS,Z RETURN MOVLW 10 ; 0ならばスペースに置換 MOVWF INDF INCF FSR,F DECFSZ TMP00,F GOTO ZERO_REPL_LOOP RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ ; 8bit 割り算 http://elm-chan.org/docs/avrlib/div08.txt ; ; 引数 ; MATH00 割られる数(0x00..0xff) ; MATH10 割る数(0x01..0x7f)(非破壊) ; ; 戻り値 ; MATH00 商 ; MATH20 余り ; ; 使用変数 ; TMP00 ;------------------------------------------------------------------------------ div8 CLRF MATH20 ; clr mod initialize variables MOVLW 8 ; ldi lc,8 mod = 0; MOVWF TMP00 ; lc = 8; DIV8_1 ; ---- calcurating loop BCF STATUS,C ; lsl var1 var1 = var1 << 1; RLF MATH00,F RLF MATH20,F ; rol mod mod = mod << 1 + carry; MOVF MATH10,W ; cp mod,var2 if (mod < var2) { SUBWF MATH20,W BTFSS STATUS,C GOTO DIV8_2 ; brcs PC+3 } else { INCF MATH00,F ; inc var1 var1++; MOVWF MATH20 ; sub mod,var2 mod -= var2; DIV8_2 ; } DECFSZ TMP00,F ; dec lc if (--lc > 0) GOTO DIV8_1 ; brne PC-7 continue loop; RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ ; 16bit 割り算 http://elm-chan.org/docs/avrlib/div16.txt ; ; 引数 ; MATH00 LSB 割られる数(0x0000..0xffff) ; MATH01 MSB ; MATH10 LSB 割る数(0x0001..0x7fff)(非破壊) ; MATH11 MSB ; ; 戻り値 ; MATH00 LSB 商 ; MATH01 MSB ; MATH20 LSB 余り ; MATH21 MSB ; ; 使用変数 ; TMP00 ;------------------------------------------------------------------------------ div16 CLRF MATH20 ; clr mod0 initialize variables CLRF MATH21 ; clr mod1 mod = 0; MOVLW 16 ; ldi lc,16 lc = 16; MOVWF TMP00 DIV16_1 ;---- calcurating loop BCF STATUS,C ; lsl var10 var1 = var1 << 1; RLF MATH00,F RLF MATH01,F ; rol var11 RLF MATH20,F ; rol mod0 mod = mod << 1 + carry; RLF MATH21,F ; rol mod1 MOVF MATH10,W ; cp mod0,var20 if (mod < var2) { SUBWF MATH20,W MOVF MATH11,W BTFSS STATUS,C ; cpc mod1,var21 INCF MATH11,W ; Cフラグを足す SUBWF MATH21,W BTFSS STATUS,C GOTO DIV16_2 ; brcs PC+4 } else { INCF MATH00,F ; inc var10 var1++; MOVF MATH10,W ; sub mod0,var20 mod -= var2; SUBWF MATH20,F MOVF MATH11,W ; sbc mod1,var21 BTFSS STATUS,C ; Cフラグを足す INCF MATH11,W SUBWF MATH21,F DIV16_2 ; } DECFSZ TMP00,F ; dec lc if (--lc > 0) GOTO DIV16_1 ; brne PC-11 continue loop; RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ ; 24bit 割り算 http://www.piclist.com/techref/microchip/math/div/24by24tn.htm ; ; 引数 ; MATH00 LSB 割られる数 ; MATH01 ; MATH02 MSB ; MATH10 LSB 割る数(破壊) ; MATH11 ; MATH12 MSB ; ; 戻り値 ; MATH00 LSB 商 ; MATH01 ; MATH02 MSB ; MATH20 LSB 余り ; MATH21 ; MATH22 MSB ; ; 使用変数 ; TMP00,MATH30-32 ;------------------------------------------------------------------------------ BCount EQU TMP00 nratorL EQU MATH00 ; Numerator / Result nratorM EQU MATH01 nratorH EQU MATH02 denomL EQU MATH10 ; Denominator denomM EQU MATH11 denomH EQU MATH12 remainL EQU MATH20 ; Remainder remainM EQU MATH21 remainH EQU MATH22 shiftL EQU MATH30 ; Temporary shiftM EQU MATH31 shiftH EQU MATH32 div24 MOVLW 24 ; set decimal 24 loop count MOVWF BCount MOVF nratorH,W ; copy Numerator into Shift Holding ram registers MOVWF shiftH MOVF nratorM,W MOVWF shiftM MOVF nratorL,W MOVWF shiftL CLRF nratorH ; clear final Answer Numerator Ram locations CLRF nratorM CLRF nratorL CLRF remainH ; clear final Answer Remainder Ram locations CLRF remainM CLRF remainL DLOOP BCF STATUS,C ; bit clear Carry Flag in STATUS register RLF shiftL,F ; Shift numerator(dividend) Left to move RLF shiftM,F ; next bit to remainder RLF shiftH,F ; and shift in next bit of result RLF remainL,F ; shift carry (next Dividend bit) into remainder RLF remainM,F RLF remainH,F MOVF denomH,W SUBWF remainH,W ; subtract divsor(denomH) from(newly shifted left) Remainder HIGH byte. BTFSS STATUS,Z GOTO NOCHK ; skip if result was ZERO from good subtraction result MOVF denomM,W SUBWF remainM,W ; subtract divsor(denomM) from(newly shifted left) Remainder MIDDLE byte. BTFSS STATUS,Z GOTO NOCHK ; skip if result was ZERO from good subtraction result MOVF denomL,W SUBWF remainL,W ; subtract divsor(denomL) from(newly shifted left) Remainder LOW byte. NOCHK BTFSS STATUS,C ; Carry SET? then denom is larger than reemainder GOTO NOGO MOVF denomL,W SUBWF remainL,F ; Subtract denominator from remainder value in Low Byte BTFSC STATUS,C ; Carry Set? Then execute fixup code for when a borrow is generated GOTO NODEC_remainM ; when no borrow bit is needed from the higher byte positions. DECF remainM,F ; Decrement to Borrow from Middle Byte, because carry was SET. MOVF remainM,W XORLW 0xFF ; Check if rollover from Borrow occurred. remainM value went from 0 to 0xFF BTFSC STATUS,Z DECF remainH,F ; ZERO bit set, yes rollover, so Decrement to Borrow from High Byte, too! NODEC_remainM MOVF denomM,W SUBWF remainM,F ; Subtract denominator from remainder value in Middle Byte BTFSS STATUS,C DECF remainH,F ; Decrement High Byte, to borrow 1 bit MOVF denomH,W SUBWF remainH,F ; Subtract denominator from remainder value in High Byte BSF STATUS,C ; set CARRY bit to rotate in Numerator Result next. NOGO RLF nratorL,F ; rotate Numerator result left 1 bit RLF nratorM,F RLF nratorH,F DECFSZ BCount,F ; decrement the Loop Bit Counter GOTO DLOOP RETURN ;------------------------------------------------------------------------------ END