USBケーブルでMSP430LaunchPadをPCに接続して
プログラムを書き込んできました。
このケーブルは、プログラムを書き込むだけではなく
ここまでのプログラムをMSP430LaunchPadで動作させるための電力も
USBケーブルにより供給しています。
このケーブルは、PCから情報を送るだけでなく
PCへ情報を返すこともできます。
このPCとの間の通信は、シリアル通信という部類の通信で行われます。
（場合によってRS-232やUARTなどと呼ばれたりもします。
これらの規格は厳密には異なりますが、ここでは同じような仲間だと思ってください。
良い例えでないかもしれませんが、サラブレッドもアラブ馬も道産子もシマウマも馬は馬です）
この通信を扱う命令としてSerial.～という命令が準備されています。
～の部分に具体的な命令がきます。
この通信で使う命令はシリアル通信に関する命令なので
必ずserial.で始まると覚えてください。
シリアル通信のサンプルプログラムとして、スケッチ例として準備されている
”ASCIITable”を見ていきます。図6-1の用にメニューからサンプルを開いてみましょう。
図6-1 サンプル”ASCIITable”の選択
なお、実際のサンプルプログラムと見比べる際に
コメント部分は省略していますので注意してください。
ASCIIコードとは、コンピュータが文字を扱うときのコードの一つです。
コンピュータは数値しか扱えないので、数値に文字を対応させて
文字の処理を行います。
その文字コードの中で最も基本的なコードがASCIIコードです
詳細はこちらを見るか、検索してみてください。
10進数で0～127までの数字に文字が割り当てられています。
なお、0～31までの32文字と127の33文字分は制御文字となっており
文字と言うより、文字を送受信する際の機能が割り当てられています。
つまり、具体的な文字は32の1文字分のスペース” ”から、１２６までの”~”までとなります。
さて、それでは、プログラムを見ていきたいと思います。
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("ASCII Table ~ Character Map");
}
int thisByte = 33;
void loop() {
Serial.write(thisByte);
Serial.print(", dec: ");
Serial.print(thisByte);
Serial.print(", hex: ");
Serial.print(thisByte, HEX);
Serial.print(", oct: ");
Serial.print(thisByte, OCT);
Serial.print(", bin: ");
Serial.println(thisByte, BIN);
if(thisByte == 126) {
while(true) {
continue;
}
}
thisByte++;
}
コメントを省くと、命令のほどんどがシリアル通信に関する命令でできている
プログラムということがわかります。
まずは、setup関数を見ると
void setup() {
Serial.begin(9600);
Serial.println("ASCII Table ~ Character Map");
}
シリアル通信を始めるには、Serial.beginで通信速度を設定し通信を始める準備をします。
命令の書式は、
Serial.begin( [通信速度(bps)] )
となります。
通信速度の部分には、300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 115200を設定できます。
bpsとはbits per secondの略で1秒間に何ビット送信するかということになります。
1文字は8ビットなので、1秒間に9600ビットということは、9600/8で1200文字を送受信できます。
この通信速度は、コンピュータ側の設定と同じにします。
基本的には、9600のままで大丈夫です。
次の命令として
Serial.println("ASCII Table ~ Character Map");
とあります。
これは、シリアルに文字列を出力する命令です。
文字列を出力する命令として
printなら単純に文字列を出力し
printlnなら文字列のを出力した最後に改行を出力します。
ですので、ここでは単純に
ASCII Table ~ Character Map
という文字列＋改行を、コンピュータに出力します。
loop関数に入る前に
int thisByte = 33;
loop関数の中では、順に以下のように表示を行っています
１． ここでは、thisByteに対応する文字を1文字だけ出力します。
数値に対応する文字を1文字だけ出力する命令が、Serial.writeになります。
Serial.write(thisByte);
２． ここでは、”, dec:”の文字列を出力します。改行はしません。
Serial.print(", dec: ");
３． ここでは、thisByteの値を出力します。print命令の（）内に変数名を記述すると
変数の中身を10進数の文字列にして出力します。初回は33になります。
Serial.print(thisByte);
４． ここでは、”, dec:”の文字列を出力します。改行はしません。
Serial.print(", hex: ");
５． ここでは、thisByteの値を16進数で出力します。print命令の（）内に変数名だけを記述すると
変数の中身を10進数の文字列で表示しますが、変数名の後に”，HEX”と記述すると
変数の中身を16進数の文字列にして表示します。
Serial.print(thisByte, HEX);
６． ここでは、”, oct:”の文字列を出力します。改行はしません。
Serial.print(", oct: ");
７． ここでは、thisByteの値を8進数で出力します。変数名の後に”，OCT”と記述すると
変数の中身を8進数の文字列にして表示します。
Serial.print(thisByte, OCT);
８． ここでは、”, bin:”の文字列を出力します。改行はしません。
Serial.print(", bin: ");
９． ここでは、thisByteの値を2進数で出力します。変数名の後に”，BIN”と記述すると
変数の中身を2進数の文字列にして表示します。
この命令はprintlnなので、ここで改行します。
Serial.println(thisByte, BIN);
つづいて、loop関数の中では
if(thisByte == 126) {
while(true) {
continue;
}
}
thisByte++;
となっており、thisByteが126であればif文の｛ ｝内の処理に移ります。
if文の｛ ｝内では
while(true)
となっているため、このwhile文は（ ）内の条件が常に真となり、
while文の｛ ｝内を永遠繰り返すことになります。
この、while文の｛ ｝には、countinue;
とありますが、これはループ処理をスキップして1つ前の条件文に戻るときに使う命令です。
しかし、ループ処理をスキップしてもthisByteの値は126のままなので、
永遠ここでとどまることになります。
thisByteは126でないときは、
thisByte++；
を実行しthisByteが１増加してloopの最初に戻ります。
では、このプログラムを実行してみましょう。
…、これまで通り実行しただけでは、PC側にデータが届いたかどうか確認する術がありません
そこで、シリアル通信を行うウィンドウを開きます。
energiaの右上にある
のアイコンをクリックしましょう。このアイコンにマウスのカーソルを合わせると、白くハイライトし「シリアルモニタ」と表示されます。（図6-2）
図6-2 シリアルモニタのアイコン
クリックすると、シリアルモニタ（図6-3）が開きます。
図6-3 シリアルモニタ
プログラムが動いていれば、図6-4のように次々と文字がシリアルモニタに出力されます。
図6-4 シリアルモニタへの表示例
表示は、プログラムの解説のところで見たように、各行で順番に
アスキーコードに対応した文字、10進数の値、16進数の値、8進数の値、2進数の値
の順となっています。
シリアルモニタ右側のスクロールバーを上にドラッグすれば、
アスキーコードの値が10進数で33から表示し始めていることが確認できます。
もう一度このプログラムを実行させたいときは、ボード上のリセットボタンを押してください。
再度アスキーコード33から126までを順に表示していきます。
ここまでで、LaunchPadからPCにデータを送信する流れを見てきました。
逆に、PCからマイコンにデータを送ることを考えます。
データを送るための基礎として、1文字だけ文字をPC→マイコンと送信します。
ｓｅｔｕｐ関数の中でP1_0はOUTPUTに設定し、loop関数を以下のようにします
void loop()
{
char cc;
if(Serial.available() > 0) {
cc=Serial.read();
Serial.write(cc);
if(cc=='R') digitalWrite(P1_0,HIGH);
if(cc=='C') digitalWrite(P1_0,LOW);
}
}
ここで、Serial.available()はシリアル通信で送られてきた文字数
（厳密には、マイコンが受信したが、まだ読み出していない文字数）を返す関数です
これが0より大きいとき、つまり受信した文字があるときifの中で
Serial.read()によりchar型の変数ccに1文字読み込みます。
Serial.write(cc)とすることで、シリアルモニタから読み出した文字を
再びPCに送り、シリアルモニタに表示させます
続いて、ccの中身により赤LEDを点灯させるか消灯させるか処理を行います
このように、PCから文字を受信する場合はSerial.availableとSerial.read()
使うことで文字を読み込むことができます。次はLaunchPadでボタンを操作するのに合わせて、PCにデータを送信させるプログラムに取り組みます。
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