C-01 LED点滅

LED点滅は組込の世界の「 Hello World 」に相当する。当チュートリアルでは、REO ボードを使用しLEDの点滅方法を解説する。Eclipse等の組込開発環境やC/C++言語についての基本知識を習得済みであることを前提に説明を進める。

ポートの使用

LED点滅にはGPIO(汎用入出力）ポートが必要である。GPIOポートは入出力ピンのセットで通常はアーキテクチャーにより8、16、32個である。当チュートリアルで使用されるMSP430は、F5659で、様々な特徴がある9個のポートを有する。ポート1~4は割込み機能付である。GPIO割込みについては、別のチュートリアルで説明する。

GPIOポート使用の際には、その方向（入力か出力か）を設定する必要がある。方向は通常ビット毎に設定される。MSP430では、方向レジスタ内のあるビットを１に設定すると、出力に設定される。例えば、ポート１の方向レジスタに0x01を設定すると、ポート１のビット０は出力モードに設定される。

使用例

(A) P1DIR = 0x01;	ポート１の０ビットを出力にその他の全ビットを入力に設定
(B) P1DIR \|= 0x01;	ポート１の０ビットを出力にその他のビットを変更しない
(C) P1DIR = 0x05;	ポート１の０と２ビットを出力にその他の全ビットを入力に設定
(D) P1DIR &= ~0x01;	ポート１の０ビットを入力にその他の全ビットをを変更しない
(E) P1DIR ^= 0x01;	ポート１の０ビットを反転

この設定は他のポート（P2~P9）にも同様に使用可能。

ここで、同様にポート１の０ビットのバリューに以下のコマンドを与える；
P1OUT=0x01;
ポート１のピン0の電圧は1になる。上記A)~E)のコマンドも同様の作用がある。

LED点滅プログラム

このプログラムは、遅延機能が必要である。MSP430のデフォルト・クロック周波数は内部で１MHz前後となっている。この場合、while ループの１イテレーションは約10クロック（for ループも同様）である。従って、１ミリセカンドは約100クロックかかる。常に MILLISECONDを100と定義すると、ミリセカンド単位での遅延が設定可能となる。

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// Includes
#include <msp430F5659.h>

//   Constant definitions
#define MILLISECOND       100
//   Program protocols
void delay(unsigned short ms);

//   Main program
void main(void) {
   WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;   // Stop watchdog timer
   P2DIR = 0x01;
   while(1) {
       P2OUT ^= 0x01;
       delay(1000);
    }
}

//   Delay functions
void delay(unsigned short ms) {
   volatile unsigned short i, j;
   for(i = 0 ; i < ms ; ++i) {
       for(j = 0 ; j < MILLISECOND ; ++j);
   }
}

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LEDGreen320 適切なテストをする簡易な方法は、右図のようにLED をはんだづけすることだ。ピンの1本を切って、抵抗をはんだづけする。ここで抵抗値はさほど重要ではない。プロセッサの作動電圧は3.3Vである。MSP430からは最大20mAが得られる。LED自体は色により（青色より赤色が少なく）1.6〜3Vの範囲で変化するので、例えば10mA以下を給電したい場合には、抵抗値は以下のように計算できる。
R＝(Vcc - VLED)/0.01
Vcc = 3.3, VLED = 1.6 -> R > 170 Ω