マイクロコントローラーの基礎

コース概要
マイクロコントローラー (マイコン) とはCPU (Central Processing Unit:中央処理装置) とメモリーや入出力ポート (I/Oポート) などを一つに集積した半導体です。家電や自動車、産業用機器など様々な電気機器を制御するために幅広く使用されています。マイコンの基礎を理解する上では、半導体としてのマイコンについてだけでなく、CPUの演算や制御の指令を記述したソフトウエアについても基礎的な知識が必要です。本コースは、マイコンを理解する上で必要な基礎知識や基本的な機能などについて、分かりやすく学習できるように構成されています。

受講対象者
マイコン全般について興味のある一般の方を対象としています。

前提条件
なし。

本コースの学習時間
2.5時間

第1章 デジタル回路の基礎

ここでは、デジタル回路の基礎である 2進数や論理回路について学びます。

1-1. デジタル値
1-1-1. デジタル値:2進数と10進数
1-1-2. デジタル値:2進データの単位
1-1-3. デジタル値:データの表記法
1-1-4. デジタル値:データの変換方法
1-2. 論理回路
1-2-1. 論理回路:論理積(AND)回路
1-2-2. 論理回路:論理和(OR)回路
1-2-3. 論理回路:否定(NOT)回路
1-2-4. 論理回路:排他的論理和(XOR)回路
1-2-5. 論理回路:3ステートバッファー(1)
1-2-6. 論理回路:3ステートバッファー(2)
1-2-7. 論理回路:論理回路の応用例
1-2-8. 論理回路:RSフリップフロップ回路

第2章 マイコンの歴史と5要素

ここでは、マイコンの歴史とマイコンを構成する5つの要素について学びます。

2-1. マイコンの歴史
2-1-1. マイコンの歴史:大規模集積回路とマイコン
2-2. マイコンの5要素
2-3. CPU(演算、制御)
2-4. メモリー(記憶)
2-5. メモリーの種類(RAM&ROM)
2-6. I/O(入力、出力)
2-7. バスライン
2-8. バスラインの種類

第3章 マイコンのハードとソフト

ここでは、ハードウェアを動作させるためのソフトウェアについて学びます。

3-1. ソフトウェアの働き
3-2. ソフトウェアの実行
3-3. プログラミング言語
3-3-1. プログラミング言語:機械語
3-3-2. プログラミング言語:アセンブリー言語
3-3-3. プログラミング言語:C言語

第4章 東芝マイコン コア例 (TLCS-870/C1)

ここでは、TLCS-870/C1を例に、マイコンのコアについて学びます。

4-1. CPUの全体構成
4-1-1. CPUの全体構成:CPUコア部(1)
4-1-2. CPUの全体構成:CPUコア部(2)
4-1-3. CPUの全体構成:プログラムカウンター
4-1-4. CPUの全体構成:汎用レジスター
4-1-5. CPUの全体構成:PSW(フラグ)
4-1-6. CPUの全体構成:スタックとスタックポインター
4-2. 割り込み処理
4-2-1. 割り込み処理:割り込みの種類
4-2-2. 割り込み処理:マスカブル割り込み
4-2-3. 割り込み処理:ノンマスカブル割り込み

第5章 マイコンの開発環境

ここでは、ソフトウェア開発に使用する開発環境について学びます。

5-1. システム開発手順
5-1-1. システム開発手順:ソフトウェア開発
5-1-2. システム開発手順:ハードとソフトを組み合わせたテスト
5-1-3. システム開発手順:エミュレーター