複数のセンサからアナログデータを取得してArduinoで処理をする場合のメモです.
ArduinoにはA/D converter (ADC)が6つありますが，これ以上のセンサーからデータを取得する場合，マルチチャンネルADCを使い，ADCとの間はSPI通信を行うことで解決できます．
SPI通信はSerial Peripheral Interfaceの略で, シリアル通信の一種です．これを用いることでArduino側で必要となるピン数を節約できます．
秋月で手に入る8チャンネルADC MCP3208とArduinoとの接続例が公式ページにあるのでこれを元に考えてみます．
MCP3208は1〜8ピンが, 0~7チャネル. 9ピンがDGND, 10ピンはCS, 11ピンがD_IN, 12ピンがD_out, 13ピンがCLK, 14ピンがAGND, 15ピンがV_REF, 16ピンがVDDです.
使用する際は, VDD, V_REFを5Vに接続し, AGND, DGNDをグランドに接続に接続しましょう.
次にMCP3208の10,11,12,13ピンをそれぞれArduinoの10,11,12,13ピンに接続しておきます.
MCP3208のマニュアルによると通信は次のタイミングチャートのように行われるようです．
簡単にまとめるとCSピンをLOWに下げてからCLKを5回アップダウンさせます．ここでシングルエンドもしくは作動モードの指定及び，8チャンネルあるうちのどのチャネルからデータを読み取るかを指定します．続く2回ダミーのアップダウンを後，12回のアップダウンを行っている間にD_outから12ビット分のデータが送られてきます．これに対応するソースコードが先ほどのWebで公開されています．
以下ちょっとソースコードの補足メモを記します．read_adcの関数の中で
byte commandbits = B11000000; //command bits - start, mode, chn (3), dont care (3)
とありますが，これはDinに対する入力ビットを表します．
CS端子（通常High）がLowになったタイミングでADCはDinを読みます．CLKのアップ時にD_INに印加されている電圧を読むことでビットを与えます.
この時のビットが開始ビット, モード指定ビット, チャネル選択ビット（3ビット）と並びます．
開始ビットは1です.
モード指定ビットは1が通常モード, 0が作動モードです. 今回は通常モードで使うので1です.
これがB11となっている理由(始めのBは2進数であることを示します）
次にチャネル番号を指定するために3ビット使います. これは普通に000がチャネル0, 001がチャネル1, 010がチャネル2 ….. 111がチャネル7です．
これらのビットを渡すために, 次に示すようにB11000000というデータに, チャネル番号を3ビット分左にシフトした値との論理和をとり格納しておきます.
このためには先ほど説明したようにデータを1 bit書き込んではクロックをアップダウンします.
データを送ったあとは, ダミーの2回分のアップダウンを行ったのち，データを読んでいきます
データを読んでからアップダウンを繰り返して1bitづつデータを読んでいます．
この部分で関数の引数をビットシフトしてたし込んでいます．（このソースの後ろの3ビットは必要なさそうですが, byte型を使ったので8bit分明示しているのだと思います）
digitalwriteを1 bitづつ実施してアップダウンを行うことで5bitぶんのデータを入力させます.
最後にソースファイルを実行してオシロスコープでCLKとD_outを出力した結果を見てみます．
CLKの間隔は結構適当ですがそれなりに動いているのがわかります.
まずはこんなところで
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