PICで走るTiny-BASICのまとめ

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以前PIC16F886に乗せたTiny-BASICを作りましたが、バージョンが0.41と、かなり半端なところでとまっていましたので、このへんでまとめてしまいましょう。気分が悪いですからね。バージョン1.0をリリースしたいと思います。

以前の投稿は、今年の２月、３月のアーカイブを見てください。製作の顛末がわかります。
実際のところ、このBASICはXBee経由でプログラムをダウンロードできるロボットの実験用として開発したものです。カメロという、WEBサイトからプログラムを送り込める「半自律型」リモートブレインロボットの実験に使用しました。
ブログにはあまり投稿していませんが、センサで周囲の障害物のマップを作るプログラムや、障害物から距離をとって安全に移動するプログラムなどを、WEBサイトから適切に送信・実行させてテストした結果、リアルタイム性の低いネットワークシステムでも移動ロボットの頭脳になりそう、というところまではこぎつけています。

今回は、そっち方向へ進化したHANA-BASICではなく、カンタンに作れるワンボードBASICコンピュータという切り口でまとめようと思います。そんなわけで、このようなボードコンピュータにまとめました。

部品取付け領域が広い秋月のユニバーサル基板を使ってますが、ご覧の通り大陸的に（この言葉は電子工作のカリスマ、泉弘志先生がよく使っておられましたね）広々と組んでありますので、普通のユニバーサルでも十分に収まるでしょう。部品点数を減らすとともに、部品の種類も整理しました。抵抗２種類、コンデンサも２種類だけです。
USBシリアル変換モジュールは秋月のこれです。以前の回路同様、Xbeeにも対応しています。
回路図を含むマニュアルはこちらです。

「hanabasicv10.pdf」をダウンロード

Tiny-BASICでのプログラムがわかる方で、かつ本ブログを見た方でないとわかり難いですが。また、マニュアルを読めばお分かりのとおり、エラーチェックは未完成です。リポートされないエラーがあっても実行できてしまうので、おかしな結果を出すことがあります。万一使ってみたい方がいたら、そんなもんだと割り切って目視デバッグを心がけてください！

作例のハード面の特徴は、I/Oに電源とGNDが取れるピンソケットを付けたことです。ブレットボードを併用することでアナログ出力のセンサの実験などには重宝します。今回ナノスカウトで使ったガスセンサもこれでテストしています。TeraTermに読み出し値がカンタンに表示できるのは言うまでもありませんが、ガスセンサのようにシーケンシャルな制御が必要なものも、実に簡単にテストできるので意外と重宝します。

今回のバージョンではAUTO RUNモードを追加したのが最も大きな変更でしょう。
これはHANA-BASICボードをスタンドアロンで使うための機能で、BASICプログラムをロードした後、CTRL+Aキーをたたくと、それ以降、起動５秒後にそのBASICプログラムを自動的に実行するというものです。いちいちパソコンをつないでrunコマンドを打ち込む必要がなく、また、BASICプログラムは電源を切っても消えないEEPメモリに記憶されているので、電源投入ですぐ機能する組込みマイコンとして使うことが出来ます。
このモードを解除するには、パソコンを接続し、リセット後５秒以内にスペースバーを叩けばOKです。
また、細かい改良ですが、「RUNNING」LEDを常時点灯、プログラム実行時に点滅（それらしく）に変更しました。以前は電源が入っているかどうかわかり難かったのでパイロットランプをかねるようにしました。電流はその分くいますが。

こちらでccscを使ったMPLABプロジェクトファイルや回路図やPIC16F886に書き込むHEXファイル、それにBASICサンプルプログラムをおさめた、プロジェクト一式がダウンロードできます。

「HANA-BASIC_V10_PRJ.zip」をダウンロード

今回、これだけの内容で16F886のメモリ(8Kステップ)を90%も使用しています。昔のTiny-BASICと比べると、ちっともTinyな感じはしません。2Kとか4Kとかが相場でしたからね。
プログラムの設計が悪いせいもありますが、プログラムメモリやデータメモリのセグメントが小さいのもサイズ肥大の大きな要因になっています。アセンブラコードを見ると、別のページにある関数を呼び出すのにかなりステップ数を食っているのがわかります。ページ切り替えの処理ですね。今回のプログラムのように関数呼び出しが多いと、このオーバーヘッドは馬鹿になりません。
C言語でのPIC16の使用経験からすると、2Kステップまでは、結構入るなという感じですが、2Kを超えるあたりから堰を切ったようにプログラムメモリを消費するというイメージがあります。１ページのサイズが2kだからなんでしょうね。昔小さな組み込みマイコンでやったように、よく使うサブルーチンを呼ばれるページすべてにおいたりするようなセグメントを意識した作りにすれば、もっとコンパクトなコードになるでしょう。アセンブラで書けば、ですが。
ともあれ、本来のPICマイコンのアプリケーションとしては想定外のシロモノなのでしょう。