ＰＩＣのピン不足をデジタルＩＣで解消できる？

質問

例えばＰＩＣの１６Ｆ８４には１８のピンがあり、そのうちのポートＡＢ合わせて１３のピンが入出力用として使用できるのですが、工作をしていて「あと１ピン足りない！！」などという事があると思いますが、その様な場合にどのようにして解決すればよいでしょうか？
以前「デジタルＩＣの７４シリーズという物を使えばピンの不足を補う事ができる」という話を聞いたことがあるのですが、ご存知の方がおられたら是非お教えください。具体的にどのように接続し、ＰＩＣ側のプログラムをどのようにしてやれば良いのかを教えていただければありがたいです。
参考になるＨＰがあればそれもお願いします。
しかし、本当にシロウトに毛の生えた程度の者なので専門用語等はできる限り分かりやすい言葉にしていただけると非常に助かります。
「ＰＩＣを２個使ってリンクさせちゃえばいいじゃん」と言うご意見もあるかもしれませんが、できればそれ以外の方法が良いので・・・。
よろしくお願いします。

回答No.7

kabasan

「７４ＨＣ５９５」と「７４ＨＣ１６５」を使用した入出力拡張方について、詳しく書かれているドキュメントがありました。（同じ事考える人はいっぱいいるんだなぁ）

http://gd4-082139.gd.icnet.ne.jp/~hero/hero.htm

私のブックマークに入っていたのですが、ＰＩＣ関係は見ていなかったので気づきませんでした。スイマセン。

このページのちょうど真ん中くらいで「ＰＩＣ．ＰＤＦ」と言うアクロバット文書がダウンロードできます。
「手軽に使用可能な1チップマイコンのPICから、Mid-range PIC(主に16F8x)を使用する上での留意点などを記述したヒント集です。」だそうです。

このドキュメントの３４ページ目に、そのものズバリが詳しく書かれています。

お礼

お礼が大変遅くなってしまいました。申し訳ありません。
シロウトの僕にはやっぱり意味不明なのでシロウトらしくもっと基本的な部分から勉強していき、それからもう一度kabasanさんの回答を読み返したいと思います。
ありがとうございました。

回答No.6

kabasan

＞３本が８本というのは要するに・・・・

ちょっと（だいぶ？）違います。
ＰＩＣの命令にビットシフト命令有りましたっけ？（そりゃあるわな・・記憶が～）それがわかれば理解できると思うんですけど・・・・

「５９５」はシフトレジスタって言うんですけど、３本の信号は以下の意味になります。
１、ビットデータ
２、データを送る合図
３、送ったデータを出力する合図

８ビットのメモリがここにあると思ってください。↓
入力　→　□□□□□□□□

ピン１に「１」か「０」を出して、ピン２で合図を送ると「５９５」がデータを左端に記憶します。

もう一度送ると新しいものが左端に入って、前にあったデータは１個右へ移ります。９回送ったら、いちばん最初に送ったビットデータが捨てられます。

ピン３に合図を送ると記憶しているデータを「５９５」の出力ピンに出します。

またデータを送り初めても、ピン３の合図を送らない限り出力は変化しません。

出力を１個だけ変更したくても、８ビット全部送りなおさないといけません。

出力変更に数十クロックを要するので、シビアなタイミングを出力するのには向きませんが、それでも１０ＭＨｚなら数マイクロ秒でできるので、たいていの出力に問題なく使えます。

８ビット全部送信する命令をサブルーチン化しておけば、プログラムも大きくなりません。

８ビットのファイルレジスタ１個を出力のつもりでビット操作して、直後に送信サブルーチンをコールするだけです。出力のつもりのファイルレジスタのビットを１個ずつシフトして送信します。

長くなったけど、わかりますかね？

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＞根本的な部分の質問なのですが、演算を確実に理解できればデータシートを見て使い方がわかってくる物なのでしょうか？

う～む、私は最初ロジック回路から入ったので、演算がわかれば論理回路がすべて理解できるかどうかは・・・・そもそもＣＰＵはロジック回路を簡単にするために作られたものですから、逆方向から理解するのは大変だと思います。

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＞あと、これだけ知っていればある程度はＯＫという演算を教えて下さい。

ＰＩＣはそれ自体、最低限の命令に絞られてますから、ひと通り知ってないとプログラムはできないと思います。むしろ、どう組み合わせれば目的の処理ができるか、応用力、発想力がいります。そういう意味ではプログラムの難しいＣＰＵだと思います。（実際それも、私が別のＣＰＵに乗り換えた理由の一つです）
たとえば、割り込み処理ですが、割り込みのために今のワークレジスタとステータス（ゼロフラグとか）をどこかに保存しないといけませんが、ステータスを退避保存する命令がありません。下手にワークを退避するとステータスが変わってしまい、通常処理に戻った時バグります。
あえてあげるならＰＩＣの場合、「スキップ系」の命令を完全に理解するべきだと思います。多用しますからね。

またなんでも聞いて下され。（あ～何か作りたくなってきた）

回答No.5

ichigota

もっとＩ／Ｏピン数の多いＰＩＣを選ぶと言うのが一番楽な方法ですが、
それではダメですか？
16F84にこだわるのであれば、やっぱりあなたや皆さんのおっしゃるように
74シリーズのＩＣを使ったいろいろなやりかたがあると思います。
入力専用ピンが欲しいのか、出力専用ピンが欲しいのか、それとも他のピン
と同じようにプログラムで入力か出力かを選べるピンが欲しいのか、
いずれの場合もそれぞれいろいろな回路が考えられます。
あとは回路全体の見直しですか。ほかにピンを節約できるところは無いか、とか。
いかがでしょうか？

お礼

ありがとうございます。
１６Ｆ８４にこだわるわけではないのですが、シロウトの僕には最も扱い易そうですし、今現在使用しているライタは５０９か１６Ｆ８４しか書き込めないので。
使用目的が入力、出力のどちらかによって回路の構成が変わるんですね、なるほど！とりあえずいろいろ勉強してみます。

回答No.4

tocoche

では、私は２５９（アドレッサブルラッチ）で。
２５９のＤ入力に書き込みたい値”０／１”を与え、Ａ，Ｂ，Ｃ入力で書き込みたいピンを選択し、イネーブルに書き込みパルスを与えると、Ｑ０～７の任意の出力にＤ入力で与えた値が出てきます。　要はアドレス３ビット，データ１ビットのメモリーの出力がピンにでているようなものです。
（５本使って８本になるんじゃ、あまり増えてないって？　２５９ってあまり使わないか）

お礼

ありがとうございます。
僕の場合まずはデジタルＩＣが何なのか？どういう物なのかを良く勉強しなければなりませんね・・・。

回答No.3

noname#3227

PICですか、良いですねー。

もうすでに、御存知かもしれませんけど、このHPはいいと思います。
http://www.picfun.com/

参考URL：

http://www.picfun.com/

お礼

ありがとうございます。
参考にさせていただきます。

回答No.2

kabasan

似たようなことをよくしていますよ。

ロジックＩＣで「７４ＨＣ１６５」と「７４ＨＣ５９５」を検索して調べてください。
ＡＣシリーズでもいいですよ。東芝のサイトなどでデータシートは自由にダウンロードできます。

例えば、「５９５」を使うと３本の出力ピンで制御して８本の新たな出力ピンを作成できます。１本にＨｏｒＬを出力し、２本目をＬ→Ｈ→Ｌとしてクロックパルスとします。これで１ビット「５９５」へ送れました。これを８回行った後、３本目を２本目と同様に操作してパルスを送ると、「５９５」の出力８本に送ったデータが現れます。

目的の出力をメモリへ書くようにして、タイマー割り込みで定期的に８ビットを送信させます。タイマーを別に使用したいなら、出力が１個でも変更したときに、８ビット全部を送信するサブルーチンを呼ぶようにします。

「１６５」を使うと３本の出力ピンを消費して、新たに８本の入力ができます。

後は、「７４ＨＣ７４」を使う手もあります。これも出力を保持してくれる「レジスタ」の一種です。ＩＣの使用量は増えますが、制御プログラムがいくぶん簡単になります。
使い方は・・・・宿題って事にしましょうか(笑)。データシートとにらめっこしてください。きっとためになりますよ。

最後にアトメルってメーカーの「ＡＶＲマイコン」ってご存知ですか?。
ＰＩＣみたいなマイコンで、「ＡＴ９０Ｓ２３１３」が近いと思います。（実はよく使ってるんです）
ＰＩＣより４倍早くてレジスタもたくさん有り、使いやすいですよ。ご参考までに。

補足

ありがとうございます。
３本が８本ですか？これは「５９５」のある３本のピンにＰＩＣの出力ピン３本を接続する事によって「５９５」の他の８本のピンを出力ピンとして駆動できるという事でしょうか？
もしそうだとすれば、
３本が８本というのは要するに・・・・「３本のピンそれぞれの状態を２進法で表すと０００、００１、０１０、０１１，１００，１０１，１１０，１１１の８通りの状態を作る事ができ、その８通りの数値を５９５の８本のピンの出力にする」という事でしょうか？
でも、これでは８ピン中の複数本を同時に出力する事は出来ないですね・・。
これは考え方としてはハズレでしょうか？
ＰＩＣのポートＡとＢみたいに交互に出力して見かけ上同時出力っぽくすればいけそうですけど・・・。
勝手に思いついた事を書いてしまいました・・・。
根本的な部分の質問なのですが、演算を確実に理解できればデータシートを見て使い方がわかってくる物なのでしょうか？
あと、これだけ知っていればある程度はＯＫという演算を教えて下さい。

回答No.1

CAW

なんだか、際限もなく初級に戻るような話なんですが
どれかひとつだけ出力できればなどという場合は
デコーダなどを使いますね。
とにかく出力ポートを増やしたいならラッチを並べることでしょうし
入力を増やしたかったらデータセレクタを使いますよね。
本来バスっていうのはそのあたりのより分けのためのものなので
バスで振り分けるほうが簡単、でもＰＩＣではそうもいけませんか、勉強の上精進してください。

お礼

ありがとうございます。
いろいろ勉強してみます。
でも、理解できるかどうか・・？