SDカードReader&Writer(RS232C)(PIC18F4520)

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====== SDカードReader&Writer(RS232C)(PIC18F4520) ======

===== 概要 =====
PICを使った製作物では、パソコンとのやりとりに、よくRS232Cを使います。
その時には、図Aのような構成が一般的ですが、回路構成や操作が煩雑になります。

そこで図Bのように、RS232Cのインターフェイス回路や通信ソフトを省略し、PICからのRS232C(TTLレベル)の入出力(ファイルへの書き込み読み込み)を出来るだけ単純にした本装置を製作しました。

本装置を1台手元に用意しておくと、データの蓄積や設定が容易になるので、電子工作の応用範囲が、大いに広がるのではないでしょうか。
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===== 動作原理 =====
RS232Cインターフェイス(TTLレベル)を使用した、
本装置からのデータの送信では、
  - 開始スイッチが押されると、
  - SDカードにあるファイル“reader.txt"をオープンする。
  - ファイルからデータを、1バイト読み込んでRS232Cへ出力する。
  - 読み込んだデータの件数を、LCDへ表示する。
  - ファイルの最後まで、3.4.を繰り返す。

RS232Cからの、本装置への受信では、
  - 開始スイッチが押されると、
  - SDカードにあるファイル“writer.txt"をオープンする。
  - RS232Cからデータを読み込み、メモリバッファーに保存する。
  - 保存したデータが128バイトになったら、ファイルへ書き込む。
  - 停止スイッチが押されるまで、3.4.を繰り返す。

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===== 回路図 =====
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202055.png}}

===== ソースコード =====
<code c SdcReaderWriter.c>
//********************************************************************** 
/*
　　　『ＲＳ２３２Ｃ←→ＳＤカードＲｅａｄｅｒ＆Ｗｒｉｔｅｒ』 
*/
//********************************************************************** 

#define		LED			PORTB.F0

#define		SW_START	PORTD.F7
#define		SW_STOP		PORTD.F6
#define		SW_MODE		PORTD.F5

#define		ON			1
#define		OFF			0

#define		CR			0x0d
#define		LF			0x0a

#define		DATA_SIZE	128

unsigned	short	flg;
unsigned	short	msg1[DATA_SIZE], len1;
unsigned	short	msg2[DATA_SIZE], len2;
unsigned	short	msg3[DATA_SIZE], len3;

//********************************************************************** 

static	char	buf[32];

//********************************************************************** 

void	interrupt()
{
	while (Usart_Data_Ready()) {
		switch (flg) {
		case 0:
			msg1[len1] = Usart_Read();
			len1++;
			if (len1 == DATA_SIZE) {
				flg = 1;
			}
			break;
		case 1:
			msg2[len2] = Usart_Read();
			len2++;
			if (len2 == DATA_SIZE) {
				flg = 2;
			}
			break;
		case 2:
			msg3[len3] = Usart_Read();
			len3++;
			if (len3 == DATA_SIZE) {
				flg = 0;
			}
			break;
		}
	}
}//~

//********************************************************************** 

void	Usart_Write_Str(char *str) 
{
	unsigned	short	i;

	i = 0;
	while (str[i] != 0x00) {
		USART_Write(str[i]);
		i++;
	}
	USART_Write(CR);
	USART_Write(LF);
}//~

//********************************************************************** 

void	SDCwriter()
{
	//変数の定義 
	short			cnt;
	long			dataSize;
	//変数の初期化 
	flg = 0;
	len1 = 0;
	len2 = 0;
	len3 = 0;
	dataSize = 0;
	//
	Lcd_Custom_Out(1, 1, "SDC-Writer");
	for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
		LED = ON;
		Delay_ms(50);
		LED = OFF;
		Delay_ms(50);
	}
	//ファイルの作成 
	Mmc_Fat_Assign("writer.txt", 0xA0);
	Mmc_Fat_Rewrite();
//	Mmc_Fat_Write("$START\r\n", 8);
	// 割り込みを許可する。 
	PIE1.RCIE = 1;
	PIR1.RCIF = 0;
	INTCON.PEIE = 1;
	INTCON.GIE = 1;
	//停止スイッチが押されるまで処理を繰り返す。 
	while (SW_STOP == 1) {
		if (len1 == DATA_SIZE) {
			LED = ON;
			Mmc_Fat_Write(msg1, len1);
			LED = OFF;
			len1 = 0;
			//
			dataSize += DATA_SIZE;
		}
		if (len2 == DATA_SIZE) {
			LED = ON;
			Mmc_Fat_Write(msg2, len2);
			LED = OFF;
			len2 = 0;
			//
			dataSize += DATA_SIZE;
		}
		if (len3 == DATA_SIZE) {
			LED = ON;
			Mmc_Fat_Write(msg3, len3);
			LED = OFF;
			len3 = 0;
			//
			dataSize += DATA_SIZE;
		}
		//書き込んだ件数をＬＣＤに表示する。 
		LongToStr(dataSize, buf);
		Lcd_Custom_Out(2, 1, buf);
	}
	// 割り込みを禁止する。 
	PIE1.RCIE = 0;
	PIR1.RCIF = 0;
	INTCON.PEIE = 0;
	INTCON.GIE = 0;
	//
	switch (flg) {
	case 0:
		LED = ON;
		Mmc_Fat_Write(msg1, len1);
		dataSize = dataSize + len1;
		LED = OFF;
		break;
	case 1:
		LED = ON;
		Mmc_Fat_Write(msg2, len2);
		dataSize = dataSize + len2;
		LED = OFF;
		break;
	case 2:
		LED = ON;
		Mmc_Fat_Write(msg3, len3);
		dataSize = dataSize + len3;
		LED = OFF;
		break;
	}
	//
//	Mmc_Fat_Write("$STOP\r\n", 7);
	//書き込んだ件数をＬＣＤに表示する。 
	LongToStr(dataSize, buf);
	Lcd_Custom_Out(2, 1, buf);
	//
	for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
		LED = ON;
		Delay_ms(50);
		LED = OFF;
		Delay_ms(50);
	}
	Lcd_Custom_Out(1, 1, "          ");
}

//********************************************************************** 

void	SDCreader()
{
	//変数の定義 
	unsigned	long	fsize, i;
	unsigned	short	character, cnt;
	//
	Lcd_Custom_Out(1, 1, "SDC-Reader");
	for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
		LED = ON;
		Delay_ms(50);
		LED = OFF;
		Delay_ms(50);
	}
	//
	Mmc_Fat_Assign("reader.txt", 0);
	fsize = Mmc_Fat_Get_File_Size();
//	Mmc_Fat_Reset(&fsize);
	for (i = 1; i <= fsize; i++) {
		Mmc_Fat_Read(&character);
		Usart_Write(character);
		//読み込んだ件数をＬＣＤに表示する。 
		LongToStr(i, buf);
		Lcd_Custom_Out(2, 1, buf);
		//
		if (SW_STOP == 0)
			break;
	}
	//
	for (cnt = 0; cnt < 10; cnt++) {
		LED = ON;
		Delay_ms(50);
		LED = OFF;
		Delay_ms(50);
	}
	Lcd_Custom_Out(1, 1, "          ");
}

//********************************************************************** 

void	main()
{
	short			cnt;
	//ポートの設定 
	TRISA = 0b11111111;
	TRISB = 0b00000000;
	TRISC = 0b10010000;
	TRISD = 0b11111111;
	ADCON1.PCFG3 = 0;
	ADCON1.PCFG2 = 1;
	ADCON1.PCFG1 = 1;
	ADCON1.PCFG0 = 1;
	CMCON.CM2 = 1;
	CMCON.CM1 = 1;
	CMCON.CM0 = 1;
	//ＬＣＤの初期化 
	Lcd_Custom_Config(&PORTB,7,6,5,4,&PORTB,1,2,3);
	Lcd_Custom_Cmd(LCD_CURSOR_OFF);
	Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
	for (cnt = 1; cnt <= 16; cnt++) {
		Lcd_Custom_Chr(1, cnt, 0xFF);
		LED = ON;
		Delay_ms(30);
		LED = OFF;
		Delay_ms(30);
	}
	for (cnt = 1; cnt <= 16; cnt++) {
		Lcd_Custom_Chr(2, cnt, 0xFF);
		LED = ON;
		Delay_ms(30);
		LED = OFF;
		Delay_ms(30);
	}
	Lcd_Custom_Cmd(LCD_CLEAR);
	//ＭＭＣの初期化 
	Spi_Init_Advanced(MASTER_OSC_DIV64, DATA_SAMPLE_MIDDLE, CLK_IDLE_LOW, LOW_2_HIGH);
	if (Mmc_Fat_Init(&PORTC, 2)) {
		Lcd_Custom_Out(1, 1, "MMC error!");
		while (1) {
			LED = ON;
			Delay_ms(50);
			LED = OFF;
			Delay_ms(50);
		}
	}	
	Spi_Init_Advanced(MASTER_OSC_DIV16, DATA_SAMPLE_MIDDLE, CLK_IDLE_LOW, LOW_2_HIGH);
	//ＲＳ２３２Ｃの初期化 
	Usart_Init(9600);
	Delay_ms(100);
	//割り込みの設定 
	PIE1.RCIE = 0;
	PIR1.RCIF = 0;
	INTCON.PEIE = 0;
	INTCON.GIE = 0;
	//
	while (1) {
		//開始スイッチが押されるのをチェックする。 
		while (SW_START == 1) {
			Delay_ms(10);
		}
		//
		if (SW_MODE == 1)
			SDCwriter();
		else
			SDCreader();
	}
}//~!

//**********************************************************************
</code>

===== 動作確認 =====
いつものブレッドボードで動作を確認しました。
左側の基板は、製作上よく使う、プッシュスイッチ(3個)、LED(3個)をユニット化(治具)したものです。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202211.png?500}}
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202223.png?500}}

左側:PIC18F4520周辺です。
右側:SDカード用の電源となる3.3Vを、5Vから変換する、シャント・レギュレータTL431周辺です。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202234.png}}{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202238.png}}

RS232Cのテストデータを発生させるPIC12F683です。
これによって、80文字のデータ+CR/LFコードをRS232C(TTLレベル)として、連続的に本装置へ送信します。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202244.png}}{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202248.png}}

SDカード上のファイルです。
reader.txtは、本装置が、RS232C経由でデータを送信するためのものです。
writer.txtは、本装置が、RS232C経由で受信したデータを保存するためのものです。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202257.png?500}}

RS232C経由で受信したデータ“writer.txt"の例です。
約15Mバイト受信してみました。約4時間分((180000バイト×82バイト)÷(9600bps÷10))です。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202310.png?500}}

===== 参考 =====
RS232Cのテストデータを発生させるPIC12F683のソフトです。
単純に、80文字のデータ+CR/LFコードを送信するだけのものです。
{{:imgpaste:202004:admin-20200430-202345.png}}

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