Last Update 2003/10/14
CORE BOOKS
実用インターフェース設計法
マイコン活用のためのハードウェア技術入門
A5判 212ページ
定価1,538円(税込)
JAN9784789832007
1985年3月30日発行
![[絶版1997.2] 実用インターフェース設計法](32001.jpg)
大変恐縮ですが，こちらの商品は品切れ絶版となりました．
本書は、マイコンのソフトウェアには触れたことがあるがハードウェアには自信がないという初心者の方々に，設計のヒントとしていただこうと意図したものです．また，より上級の方々にも基礎知識の復習となれば，幸いです．
目次
第1章 マイコン・システムの構成法
1.1 マイコンを使ったシステムの形態
1.2 マイコンを使ったシステムの設計手順
必要とされる入出力を見極める
入出力の仕様を定める
ソフトウェア/ハードウェアの分担を決める
ソフトウェア/ハードウェアの設計
ソフトウェア/ハードウェアのデバッグ
コラムA マイコンとは
第2章 マイコンの構造と動作
2.1 マイコンの動作
命令読み出し
命令実行
バス構成
バスの動作
2.2 マイコン・システムにおけるバス
バス負荷の考え方
バス・バッファ
2.3 Z80 CPUバス
Z80のバス構成
バス・サイクルの種類
2.4 各種8ビットCPUのバス・タイミング
68系(6809/6802/6800)のバス
8048系(8048〜8051/8031/35/39など)のバス
Z80系(68××)のバス
8088(ミニマム・モード)，8085，NSC800のバス
コラムB バスの種類
コラムC バス・マスタバス・スレーブ
コラムD スリーステート
コラムE バス・タイミングの記述方法
第3章 マイコン入力インターフェースの実際
3.1 入力信号の種類と処理法
入力信号の形態とレベル
入力信号の速度
入力信号の数と処理方法
3.2 入力インターフェースのマイコン側の設計
マイコンのデータ・バスを駆動するスリーステート(3ステート)・バッファ
アドレスや制御信号が所定の組み合わせになったことを検出するデコーダ
例3-1 基本的な入力インターフェース
例3-2 ビット単位の入力方法
例3-3 多数の信号を入力するインターフェース
3.3 入力インターフェースの外部機器側の設計
例3-4 基本的なスイッチの入力方法-チャタリング対策(1)
例3-5 スイッチのチャタリング対策(2)
例3-6 多数のスイッチの入力(1)-エンコード
例3-7 多数のスイッチの入力(2)-ダイナミック・スキャン
例3-8 オープン・コレクタ信号の入力
例3-9 他のロジック・レベルの入力
例3-10 状態を記憶する
例3-11 ストローブ付きの入力
例3-12 ハンドシェイク入力
例3-13 基本的なアナログ入力(1)-レベル検出
例3-14 基本的なアナログ入力(2)-8ビット中速A-D変換器
例3-15 高速のアナログ入力-高速A-D変換上の問題点
例3-16 高分解能アナログ入力-必要な精度と分解能を得る方法
コラムF デコーダのいろいろ
コラムG フル・デコードとリニア・デコード
コラムH スイッチの種類について
第4章 マイコン出力インターフェースの設計
4.1 出力信号の種類と処理方法
出力信号の形態とレベル
出力信号の速度
出力信号の同時性
出力信号の数
4.2 出力インターフェースのマイコン側の設計
例4-1 基本的な出力インターフェース
例4-2 ビット単位でオン/オフできる出力インターフェース
例4-3 多数の信号を出力するインターフェース
例4-4 多数の信号の同じ出力
例4-5 CMOS出力インターフェース
例4-6 パルス信号の出力
例4-7 ストローブ付き出力とセントロニクス型ハンドシェイク出力
4.3 出力インターフェースの外部機器側の設計
例4-8 ランプ(白熱電球)の点灯
例4-9 LEDの駆動
例4-10 液晶表示器の駆動
例4-11 リレーの駆動
例4-12 アナログ信号の出力(1)-アナログ・スイッチによる方法
例4-13 アナログ信号の出力(2)-D-A変換器による方法
コラムI Dフリップフロップとトランスパレント・ラッチ
コラムJ セントロニクス型インターフェース
コラムK CPUを選ばない万能I/Fは可能か(1)-8ビット汎用CPU
コラムL CPUを選ばない万能I/Fは可能か(2)-MOTEL
コラムM R-2RラダーとD-A変換器
第5章 高度な入力インターフェースの設計
5.1 直列通信回線のインターフェース
例5-1 直列通信回線
5.2 映像信号のインターフェース
例5-2 映像信号の出力
例5-3 映像信号の入力
5.3 分散処理のインターフェース
例5-4 分散処理(複数CPUシステム)
第6章 入出力インターフェース・ユニットの実際
全体の構成
6.1 CPU基板
CPU基板の特徴
CPUの選定
メモリ
直列通信回線(RS-232Cインターフェース)
並列インターフェース
その他
6.2 多数のスイッチの入力インターフェース
ダイナミック・スキャン
動作の詳細
6.3 フォト・カプラで絶縁された汎用入出力インターフェース
アドレス・デコーダ
入出力の極性の変更など
入出力の本数と汎用性
6.4 ケーブルの延長を考慮した入出力インターフェース
6.5 分散処理のための直列モータ制御用基板
直流モータ制御に必要な入出力
CPUの選定
ホストとの間のデータ交換
データ交換のタイミング
その他の入出力
Appendix マイコン・システムのデバッグの例(Z80用モニタ・プログラム)
I.バグをなくすために
設計の注意点
製作上の注意点
II.Z80用モニタ・プログラム
ハードウェアのデバッグ
モニタ・プログラムによる各部の検査
[リスト] Z80用モニタ・プログラム
参考文献
索引
巻末綴込付録
付図1 CPUボード
付図2 フォト・カプラで絶縁された入出力インターフェース・ボード
付図3 操作箱用インターフェース・ボード
付図4 モータ制御用ボード
第1章 マイコン・システムの構成法
1.1 マイコンを使ったシステムの形態
1.2 マイコンを使ったシステムの設計手順
必要とされる入出力を見極める
入出力の仕様を定める
ソフトウェア/ハードウェアの分担を決める
ソフトウェア/ハードウェアの設計
ソフトウェア/ハードウェアのデバッグ
コラムA マイコンとは
第2章 マイコンの構造と動作
2.1 マイコンの動作
命令読み出し
命令実行
バス構成
バスの動作
2.2 マイコン・システムにおけるバス
バス負荷の考え方
バス・バッファ
2.3 Z80 CPUバス
Z80のバス構成
バス・サイクルの種類
2.4 各種8ビットCPUのバス・タイミング
68系(6809/6802/6800)のバス
8048系(8048〜8051/8031/35/39など)のバス
Z80系(68××)のバス
8088(ミニマム・モード)，8085，NSC800のバス
コラムB バスの種類
コラムC バス・マスタバス・スレーブ
コラムD スリーステート
コラムE バス・タイミングの記述方法
第3章 マイコン入力インターフェースの実際
3.1 入力信号の種類と処理法
入力信号の形態とレベル
入力信号の速度
入力信号の数と処理方法
3.2 入力インターフェースのマイコン側の設計
マイコンのデータ・バスを駆動するスリーステート(3ステート)・バッファ
アドレスや制御信号が所定の組み合わせになったことを検出するデコーダ
例3-1 基本的な入力インターフェース
例3-2 ビット単位の入力方法
例3-3 多数の信号を入力するインターフェース
3.3 入力インターフェースの外部機器側の設計
例3-4 基本的なスイッチの入力方法-チャタリング対策(1)
例3-5 スイッチのチャタリング対策(2)
例3-6 多数のスイッチの入力(1)-エンコード
例3-7 多数のスイッチの入力(2)-ダイナミック・スキャン
例3-8 オープン・コレクタ信号の入力
例3-9 他のロジック・レベルの入力
例3-10 状態を記憶する
例3-11 ストローブ付きの入力
例3-12 ハンドシェイク入力
例3-13 基本的なアナログ入力(1)-レベル検出
例3-14 基本的なアナログ入力(2)-8ビット中速A-D変換器
例3-15 高速のアナログ入力-高速A-D変換上の問題点
例3-16 高分解能アナログ入力-必要な精度と分解能を得る方法
コラムF デコーダのいろいろ
コラムG フル・デコードとリニア・デコード
コラムH スイッチの種類について
第4章 マイコン出力インターフェースの設計
4.1 出力信号の種類と処理方法
出力信号の形態とレベル
出力信号の速度
出力信号の同時性
出力信号の数
4.2 出力インターフェースのマイコン側の設計
例4-1 基本的な出力インターフェース
例4-2 ビット単位でオン/オフできる出力インターフェース
例4-3 多数の信号を出力するインターフェース
例4-4 多数の信号の同じ出力
例4-5 CMOS出力インターフェース
例4-6 パルス信号の出力
例4-7 ストローブ付き出力とセントロニクス型ハンドシェイク出力
4.3 出力インターフェースの外部機器側の設計
例4-8 ランプ(白熱電球)の点灯
例4-9 LEDの駆動
例4-10 液晶表示器の駆動
例4-11 リレーの駆動
例4-12 アナログ信号の出力(1)-アナログ・スイッチによる方法
例4-13 アナログ信号の出力(2)-D-A変換器による方法
コラムI Dフリップフロップとトランスパレント・ラッチ
コラムJ セントロニクス型インターフェース
コラムK CPUを選ばない万能I/Fは可能か(1)-8ビット汎用CPU
コラムL CPUを選ばない万能I/Fは可能か(2)-MOTEL
コラムM R-2RラダーとD-A変換器
第5章 高度な入力インターフェースの設計
5.1 直列通信回線のインターフェース
例5-1 直列通信回線
5.2 映像信号のインターフェース
例5-2 映像信号の出力
例5-3 映像信号の入力
5.3 分散処理のインターフェース
例5-4 分散処理(複数CPUシステム)
第6章 入出力インターフェース・ユニットの実際
全体の構成
6.1 CPU基板
CPU基板の特徴
CPUの選定
メモリ
直列通信回線(RS-232Cインターフェース)
並列インターフェース
その他
6.2 多数のスイッチの入力インターフェース
ダイナミック・スキャン
動作の詳細
6.3 フォト・カプラで絶縁された汎用入出力インターフェース
アドレス・デコーダ
入出力の極性の変更など
入出力の本数と汎用性
6.4 ケーブルの延長を考慮した入出力インターフェース
6.5 分散処理のための直列モータ制御用基板
直流モータ制御に必要な入出力
CPUの選定
ホストとの間のデータ交換
データ交換のタイミング
その他の入出力
Appendix マイコン・システムのデバッグの例(Z80用モニタ・プログラム)
I.バグをなくすために
設計の注意点
製作上の注意点
II.Z80用モニタ・プログラム
ハードウェアのデバッグ
モニタ・プログラムによる各部の検査
[リスト] Z80用モニタ・プログラム
参考文献
索引
巻末綴込付録
付図1 CPUボード
付図2 フォト・カプラで絶縁された入出力インターフェース・ボード
付図3 操作箱用インターフェース・ボード
付図4 モータ制御用ボード