create every day - 福野泰介の一日一創

amiiboも読める! マシン語で実用的になったRFID-RC522リーダー on IchigoJam

2017/08/22 23:55:00
#IchigoJam #maker #asm 

電車社会では手放せないFeliCa。
ピッと読み取るひみつは NFC(Near Field Communication / 近距離無線通信)という技術にあります。
カード側には電池が不要なので、安く、手軽に使えるのがポイントです。

先日実験した300円のNFCリーダー、RFID-RC522のIchigoJamプログラムを一部マシン語化して、実用的な速度になりました!(Amazonでタグ1枚100円未満!、リーダーRC522はなんと250円〜

FeliCaとは違う規格、RC522はMIFAREのRFIDリーダーですが、なんと任天堂の人形、amiiboが読めました!

amiibo認識するIchigoJamのデモ、子供に人気でした!

高校生三崎くんは、どこまで浮かせて読めるか早速実験!楽しいおもちゃを作って上げられそうっ

RC522-RFIDリーダープログラム、マシン語化手順(参考、SPI高速送信SPI高速受信
OUT2がSCK、OUT3がMOSI、IN1がMISOとして使う1byte(=8bit)のSPI通信は、BASICで書くとこうなります。

10 @SPI:N=0 'send:M recv:N 20 FOR I=7 TO 0 STEP-1 30 OUT2,0 40 OUT3,M>>I&1 50 N=IN(1)<<I|N 60 OUT2,1 70 NEXT

これをアセンブリ言語で書いて

@SPI PUSH {LR,R4,R5} R3=#50 ' R3=#50010000 GPIO1 R3=R3<<8 R4=R3 ' R4=#50000000 + (1<<(10+2)) IN(1) GPIO0_10 R3=R3+1 R3=R3<<16 R4=R4<<16 R2=1 R2=R2<<12 R4=R4+R2 R5=0 R1=#80 @LOOP R2=0 R0&R1 'F=N>>(7-I)&1 IF 0 goto @SKIP1 R2+=4 @SKIP1 [R3+`110]L=R2 ' OUT2,0:OUT3,F R2=2 [R3+`0010]L=R2 ' OUT2,1 R2=[R4]L ' IN(1) R2-0 IF 0 goto @SKIP2 R5=R5+R1 @SKIP2 R1=R1>>1 IF !0 goto @LOOP @END R0=R5 POP {PC,R4,R5}

レジスタの役割:R0 送信データ、R1 カウンタ、R2 書き込み用、R3 GPIO1 for OUT、R4 GPIO0 for IN、R5 受信データ

asm15アセンブラでマシン語化

10 POKE#700,48,181,80,35,27,2,28,70,91,28,27,4,36,4,1,34,18,3,164,24,0,37,128,33,0,34,8,66,0,208,4,50,154,97,2,34,154,96,34,104 20 POKE#728,0,42,0,208,109,24,73,8,242,209,40,70,48,189

前回はBASICだったSPI通信部分をマシン語呼び出しに置き換えて、できあがり!

1 'RFID-RC522 1/2 2 A=#700:POKEA,48,181,80,35,27,2,28,70,91,28,27,4,36,4,1,34,18,3,164,24,0,37,128,33,0,34,8,66,0,208,4,50,154,97,2,34,154,96,34,104 3 POKE#728,0,42,0,208,109,24,73,8,242,209,40,70,48,189 10 OUT4,0:WAIT4:OUT1,1:OUT4,1 20 LET[0],#2400,#2600,#4826,#5480,#56A9,#5803,#5AE8,#2A40,#223D 30 FORJ=0TO8:N=[J]:GSB@SPIW:NEXT 40 N=#28:GSB@SPIR:IF N&3!=3 N=#2800|N|3:GSB@SPIW 50 @LOOP:?"."; 55 LET[0],#2400,#2600,#4826 60 FORJ=0TO2:N=[J]:GSB@SPIW:NEXT 70 N=#1C:GSB@SPIR:N=#1C00|N&#7F:GSB@SPIW 90 LET[0],#200,#87F,#1480,#1226,#1A07,#20C 100 FORJ=0TO5:N=[J]:GSB@SPIW:NEXT 110 N=#1A:GSB@SPIR:N=#1A00|N|#80:GSB@SPIW 120 N=#8:GSB@SPIR:IF N&1 GOTO@LOOP 130 IF N&#30=0 GOTO120 140 N=#C:GSB@SPIR:IFN&#13?"ERR";N:GOTO@LOOP 150 N=#14:GSB@SPIR:IFN!=2GOTO@LOOP 160 N=#12:GSB@SPI2R 170 N=#18:GSB@SPIR 190 ?"!":LRUN FILE()+1 500 @SPIW:OUT1,0:U=USR(A,N>>8):U=USR(A,N):OUT1,1:RTN 510 @SPIR:OUT1,0:U=USR(A,N|#80):N=USR(A,0):OUT1,1:RTN 520 @SPI2R:OUT1,0:N=N|#80:U=USR(A,N):N=USR(A,N)<<8|USR(A,0):OUT1,1:RTN SAVE0 NEW 1 'RFID-RC522 2/2 10 N=#1C:GSB@SPIR:N=#1C00|N&~#80:GSB@SPIW:N=#1A00:GSB@SPIW 30 LET[0],#200,#87F,#1480:FORJ=0TO2:N=[J]:GSB@SPIW:NEXT 50 N=#1293:M=2<<4:GSB@SPI2W:N=#1A00:GSB@SPIW:N=#20C:GSB@SPIW 110 N=#1A:GSB@SPIR:N=#1A00|N|#80:GSB@SPIW 120 N=#8:GSB@SPIR:IFN&1GOTO@END 130 IFN&#30=0GOTO120 140 N=#C:GSB@SPIR:E=N:IFE&#13GOTO@END 150 N=#14:GSB@SPIR:IF N!=5 GOTO@END 160 M=N:N=#12:GSB@SPIAR:FORI=0TOM-1:?HEX$([I],2);:NEXT:? 170 N=#18:GSB@SPIR 190 @END:LRUNFILE()-1 'ASM 500 @SPIW:OUT1,0:U=USR(A,N>>8):U=USR(A,N):OUT1,1:RTN 505 @SPI2W:OUT1,0:U=USR(A,N>>8):U=USR(A,N):U=USR(A,M):OUT1,1:RTN 510 @SPIR:OUT1,0:U=USR(A,N|#80):N=USR(A,0):OUT1,1:RTN 530 @SPIAR:OUT1,0:N=N|#80:U=USR(A,N) 540 FORJ=0TOM-1:[J]=USR(A,N):NEXT 550 J=J+1:[J]=USR(A,0):OUT1,1:RTN SAVE1 LRUN0

* RC522の初期化とカード認識と、ID読み込みで2ファイル使います(上記はFILE0とFILE1使用)

高専インターン2日目は企画づくりとチーム決定、4名ずつ4チームが決定です!
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CC BY 福野泰介 - Taisuke Fukuno / @taisukef / high-res profile image