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マイコン活用シリーズ 【シリーズ一覧へ】

マイコン応用システムで使われる定番的な各種インターフェースの回路例と,C言語およびアセンブラによるプログラム例を網羅したPIC18シリーズ向けの入門書

PICマイコンのインターフェース101

小川 晃 著
B5変型判 口絵2ページ+本文336ページ
CD-ROM付き
定価3,456円(税込)
JAN9784789842105

2007年10月1日発行

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 マイコンのインターフェースは,採用するマイコンが何であれ,同様な回路とプログラムを使い回すことができます.
 本書は用途ごとに,基本的で汎用的な定番回路と定番プログラム例(C言語とアセンブリ言語)を数多く集めました.
 ポピュラなPIC18系マイコンが題材ですが,他の機種でも汎用的に使えます.プログラム例は,他のマイコン系への移植を考慮して説明してあります.
 付録CD-ROMには,本書のソース・リストや開発ツールを収録してあります.


■付録CDROMに収録されている開発ツールなど


■付録CDROMに収録されている記事のソース・リスト


目次

イントロダクション マイコン・インターフェースのためのPICマイコンの概要と開発環境
 マイクロコンピュータからワンチップ・マイコンへ
 PICマイコン各シリーズの位置づけ
 PIC18シリーズの定番:PIC18F452とPIC18F4520
 PICマイコン統合開発環境“MPLAB-IDE”
 C18コンパイラの環境構築と動作確認
 “MA183”PIC標準評価ボード
 “MA224”PIC標準評価ボードII

 出力ポートの特性,出力電流を増やす,高電圧や負電圧の出力,パルス出力
第1章 出力ポートのインターフェース
 1-1 PICマイコンの出力ポートの特性
 1-2 出力電流を増やす──吸い込み型
 1-3 出力電流を増やす──吐き出し型
 1-4 高電圧や負電圧の出力
 1-5 パルスを出力する──マイコンの動作速度を考える
 1-6 ワンショット・マルチバイブレータによるパルス出力

 入力ポートの特性,高電圧の入力,コンパレータ,エッジ検出など
第2章 入力ポートのインターフェース
 2-1 PICマイコンの入力ポートの特性
 2-2 高電圧との入力インターフェース──入力保護回路とクランプ回路
 2-3 シュミット・トリガ入力
 2-4 コンパレータの利用
 2-5 交流信号のゼロ・クロス検出
 2-6 ウィンドウ・コンパレータ──範囲内かどうかを検出する
 2-7 パルス・エッジの検出──立ち上がり/立ち下がりを知る
 コラム 新しいインサーキット書き込み器“PICkit2”

 汎用ロジックICによる出力数の拡張や専用ICによる拡張方法
第3章 ポート数を拡張するインターフェース
 3-1 標準ロジックICによる出力ポート数の拡張
 3-2 標準ロジックICによる入力ポート数の拡張
 3-3 I/OエキスパンダMCP23008

 リレー,フォト・カプラ,iCouplerトランス,商用交流制御など
第4章 絶縁インターフェース
 4-1 リレーによる絶縁接点出力
 4-2 フォト・カプラによる入力と出力
 4-3 iCouplerトランスによるアイソレーション
 4-4 AC電源ラインの制御

 LED,LCD,蛍光表示管,スイッチ,キーボード,可変抵抗,サウンダなど
第5章 フロント・パネル・インターフェース
 5-1 LEDランプの駆動
 5-2 7セグメントLED表示器のスタティック駆動
 5-3 7セグメントLED表示器の多桁ダイナミック駆動
 5-4 5×7ドット・マトリックスLED表示器のダイナミック駆動
 5-5 キャラクタ表示LCDモジュール
 5-6 キャラクタ表示蛍光表示管モジュール
 5-7 グラフィック表示蛍光表示管モジュール
 5-8 スイッチのインターフェース
 5-9 マトリックス型キーボード
 5-10 I/Oエクスパンダを使用したマトリックス型キーボード
 5-11 ディジタル・スイッチの入力
 5-12 可変抵抗器のインターフェース
 5-13 1本のピンで複数スイッチを読み取る
 5-14 手動操作用ロータリ・エンコーダ
 5-15 サウンダによる音の発生

 各種A-Dコンバータ,アナログ入力の増幅・切り替え・演算,絶縁型インターフェースなど
第6章 A-Dコンバータとアナログ入力のインターフェース
 6-1 PWMとコンパレータによるA-D変換
 6-2 A-Dコンバータの入力回路
 6-3 A-Dコンバータの基準電圧
 6-4 12ビット6μsの逐次比較型,AD7893AN-5の同期シリアル・インターフェース
 6-5 2チャネル12ビット,100kspsの逐次比較型,MCP3202のSPIインターフェース
 6-6 4チャネル17ビット相当の二重積分用フロントエンド TC514によるA-Dコンバータ
 6-7 22ビット,13spsのΔΣ型 MCP3551の同期シリアル・インターフェース
 6-8 AD7893-10とADuM1200による絶縁入力型12ビットA-Dコンバータ
 6-9 ちょっとした増幅のためのOPアンプの利用
 6-10 ゲイン制御可能なアンプMCP6S2xシリーズのSPIインターフェース
 6-11 アナログ・スイッチによるアナログ交流信号の開閉
 6-12 内蔵A-Dコンバータによる正負電圧の測定
 6-13 差動増幅回路による直流電流の測定
 6-14 非接触で直流電流を測定する
 6-15 内蔵A-Dコンバータに交流信号を入力する方法
 6-16 ピーク電圧をアナログ的に記憶するピーク・ホールド回路
 6-17 正電圧も負電圧も正電圧に変換する絶対値回路
 6-18 RMS-DCコンバータAD737による真の実効値測定
 6-19 V-FコンバータAD650およびTC9400による電圧測定
 6-20 電流トランスによる商用電源電流の絶縁測定
 6-21 小型トランスによる商用電源電圧の絶縁測定
 6-22 広いダイナミック・レンジの信号を扱えるログ・アンプ回路
 6-23 アイソレーション・アンプ

 第6章Appendix PICマイコンの内蔵A-Dコンバータについて

 各種D-Aコンバータ,電子ボリューム,絶縁型D-Aコンバータ,信号の絶縁出力など
第7章 D-Aコンバータとアナログ出力のインターフェース
 7-1 R-2Rラダー抵抗ネットワークによる4ビットD-Aコンバータ
 7-2 PWMによる10ビットD-Aコンバータ
 7-3 12ビットD-AコンバータTC1322のI2Cインターフェース
 7-4 8ビットD-AコンバータAD7801BRのパラレル・インターフェース
 7-5 12ビットD-AコンバータAD8300ANの同期シリアル・インターフェース
 7-6 12ビットD-AコンバータMCP4822のSPIインターフェース
 7-7 16ビットD-AコンバータAD5541の同期シリアル・インターフェース
 7-8 乗算型8ビットD-AコンバータAD7524による各種波形の発生
 7-9 8チャネル8ビット4象限乗算型D-AコンバータAD8842による4チャネルの信号発生
 7-10 2チャネル8ビット電子ポテンショメータMCP42010のSPIインターフェース
 7-11 8ビット電子ポテンショメータDS2890の1-Wireインターフェース
 7-12 PWMを使用した絶縁型D-Aコンバータ
 7-13 D-Aコンバータで使用する出力フィルタの簡易設計
 7-14 交流信号を電力増幅する回路

 第7章Appendix PICマイコンの内蔵PWM機能の概要

 MicrowireやI2Cによるデータ・メモリの拡張法
第8章 シリアルEEPROMのインターフェース
 8-1 1Kビット・シリアルEEPROM 93LC46のMicrowireインターフェース
 8-2 4Kビット・シリアルEEPROM 24LC04のI2Cインターフェース

 第8章Appendix PICマイコンのI2Cインターフェースについて

 非同期シリアル,パラレル,CAN,USB,Ethernetなど
第9章 周辺機器との通信系インターフェース
 9-1 非同期シリアル・インターフェース
 9-2 ソフトウェアによる非同期シリアル・インターフェース
 9-3 非同期シリアル・インターフェースの通信モニタ
 9-4 プリンタ用パラレル・インターフェース
 9-5 SPIで制御できるスタンド・アローンCANコントローラ MCP2510
 9-6 USBインターフェースを内蔵したPICマイコン PIC18F4550/2550
 9-7 マイコンに手軽にUSB機能を付与できるUSB-シリアル変換IC FT232BM
 9-8 SPIで制御可能なスタンドアローンEthernetコントローラ ENC28J60

 第9章Appendix PICマイコンの非同期シリアル通信とSPIモードの同期シリアル通信
  PICマイコンの非同期シリアル通信
  PICマイコンのSPIモードによる同期シリアル通信

 DCブラシ・モータ,ステッピング・モータ,DCブラシレス・モータ,ラジコン用サーボ・モータ
第10章 モータのインターフェース
 10-1 小型DCブラシ・モータのインターフェース
 10-2 2相ステッピング・モータのインターフェース
 10-3 DCブラシレス・モータのインターフェース
 10-4 ラジコン用サーボ・モータのインターフェース

 温度センサICやサーミスタ,加速度センサとの接続例
第11章 センサのインターフェース
 11-1 温度センサTC77のSPIインターフェース
 11-2 温度センサLM75のI2Cインターフェース
 11-3 温度センサMCP9803のI2Cインターフェース
 11-4 温度センサDS18S20の1-Wireインターフェース
 11-5 電圧出力型の温度センサLM35DZとTC1047Aのインターフェース
 11-6 サーミスタによる温度検知のためのインターフェース
 11-7 2軸加速度センサADXL320のインターフェース

 周波数や周期の測定,PLLやDDSによる信号発生,リアルタイム・クロック,PWMによる定電圧電源や定電流電源
第12章 測定および信号発生のインターフェース
 12-1 内蔵タイマによる周波数の測定
 12-2 タイマ1のパルス・カウントによる周期の測定
 12-3 タイマ1のキャプチャ機能による周期の測定
 12-4 PLLによる1M〜2MHzのクロック・ジェネレータ
 12-5 ダイレクト・ディジタル・シンセサイザAD9835による最大1MHzの正弦波ジェネレータ
 12-6 発振器内蔵型リアルタイム・クロックDS3231SのI2Cインターフェース
 12-7 マイコンで電圧を設定できる定電圧電源回路
 12-8 マイコンで電流を設定できる定電流出力回路

 第12章Appendix PICマイコンのタイマ1について



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