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LEDを使う

基板上に４つあるLEDを光らせてみます．前回書き込んだプログラムの解説みたいなものです．

avr02-01.jpg

回路

LEDはPD-0～PD-3に繋がっています．

「PD-0」というのは「ポートDの0番目のピン」という意味です．詳しくは下で説明するので読んでください．

AVRLED
PD0LED0
PD1LED1
PD2LED2
PD3LED3

ポートの扱い

今回使う，ATMEGA88というAVRは，28本の足があって，そのうち22本をプログラムから操作できます(本当はもう１本あるがリセットに使っている)．また，ピン８本がセットになった「ポート」というものを１単位として操作します．MEGA88にはB,C,Dの３つのポートがあります(Cは6本しか使えないので計22本)．

「ピン」のことを「足」とも言いますが，同じものです．

入出力の設定

それぞれのピンは，入力と出力の両方に使えます．ただし，一つのピンで入力と出力は同時にできないので，入力と出力どちらにするかを切り替える必用があります．

入出力はDDRx(Data Direction Register)というレジスタ(C言語でいう変数)に数値を書き込むことで設定できます．「x」の部分にはポート名が入ります．

avr02-02.pngavr02-03.png

DDRxのビットが「0」のピンは入力，「1」のピンは出力になります．

LEDが繋がっているのは，ポートDなので，DDRDで設定します．変数名，最後の「D」は「ポートD」の意味です．

今回は，ポートDは出力にしか使わないので，0xff(全て１)にします．

    DDRD = 0xff;  // ポートDは全て出力

出力の方法

PORTxというレジスタに値を書き込むと，0ならばL(0V)，1ならばH(5V)がピンに出力されます．これも，「x」の部分にはポート名が入ります．

ポート単位で操作するので，書き込む値は8ビットの値となります．

２進数の表記法

おまけとして，C言語で数字を2進数で表記する方法．ただし，必ず使えるわけでは無いので普段は使わないようにしてください．

数値の前に「0b」を付けると２進数とみなされます．(この機能は，標準ではありません．WinAVR以外では使えないみたいですが，情報工の学生なので大丈夫ですよね？)

例：

a = 0b11111111;
a = 0xff;
a = 255;

上の３行は全て同じ意味で，a には255が代入されます．

プログラム

C言語を始めて使ったときには，stdio.hをおまじないのようにインクルードしたと思いますが，今回も似たようなものがあります．

#define F_CPU 8000000
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

この３行がAVRのおまじないです．avr/io.hでAVRの基本的な機能が使えるようになります．util/delay.hは時間待ちのためのものです．時間を調節するためにF_CPUでクロック周波数を指定します

以下のプログラムを led_test.c というような名前で保存してください．

led_test.c

#define F_CPU 8000000
#include <avr/io.h>
#include <util/delay.h>

// 指定された時間だけ待つ
void wait(uint16_t w){
    while (w-->0) _delay_ms(1);
}

int main()
{
    DDRD = 0xff;  // ポートDは全て出力
    for(;;) {
        PORTD = 0b1111; // ON
        wait(500); // 0.5秒待つ
        PORTD = 0b0000; // OFF
        wait(500); // 0.5秒待つ
    }
}

４つのLEDが点滅しましたか？余裕があるなら点滅のパターンを変えてみてください．

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