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TECH I シリーズ vol.42(Interface 2009年6月号増刊) 【シリーズ一覧へ】

V850のしくみから二足歩行ロボットなどの製作事例まで

V850マイコン入門

Interface編集部 編
B5判 256ページ
定価2,592円(税込)

2009年6月1日発行

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■プロローグ(538K)  ■第1章(761K)  ■Appendix1(541K) 
■第3章(540K)  ■Appendix2(1157K)  ■Appendix3(540K) 

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 本書は,Interface2007年5月号に付属した,NECエレクトロニクス製の32ビットRISC(Reduced Instruction Set Computer)マイコン「V850」に関する記事を一冊にまとめたものである.雑誌付属したV850マイコン基板は,「V850リピート基板」として現在でも購入できる.
 第1部では,CPUコアのアーキテクチャや周辺回路を設計するための勘所などのV850マイコンの基本知識を解説する.第2部では,V850マイコン基板を使用したさまざまなアプリケーション製作事例(加速度センサを利用したゲームやジャイロ・センサ搭載の二足歩行ロボットなど)を紹介する.
 組み込み開発では,いろいろなマイコンのアーキテクチャを理解することが求められる.Vol.41「SH-2マイコンで学ぶ組み込み開発入門」と併せれば,さらに組み込みマイコンの理解を深められるだろう.


■ サポート・ページ


目次

プロローグ 低コストで32ビットCPUの性能を実現したV850マイコンを使おう!
 コラム1 V850シリーズに関しての話
 コラム2 本書で解説しているプログラムの入手方法

第1部 V850マイコンの基本知識

 まずは基板の組み立てと動作確認から始めよう
第1章 V850マイコン基板で始める組み込みプロセッサ入門
 1. V850マイコン搭載の4層基板
 2. 部品を実装し,動作させよう
 3. サンプル・プログラムを動かしてみよう
 コラム1 はんだ付け入門

 今からでもV850マイコン基板が手に入る!
Appendix 1 V850マイコン・リピート基板について

 高性能と高いコード効率を両立させるメカニズム
第2章 V850ES CPUコアのアーキテクチャ
 1. V850コアが採用する七つの技術
 2. レジスタは汎用,PC,システムの3種類
 3. メモリ空間を四つの領域に分割
 4. LEDで1〜8を表示するアセンブリ・プログラム
 5. 基本的なRISC命令と高機能なCISC風命令
 6. 10種類の命令を使ってプログラムを作成
 7. 可変長命令の採用で使いにくさの問題を回避
 8. パイプラインはマスタと非同期WBの2系統
 9. 実行時間の長い命令の実行完了を待たずに割り込み

 信頼性を左右する電源,リセット,クロック
第3章 マイコン周辺回路設計の勘所
 1. マイコン基板の設計とは
 2. 電源周辺回路の設計
 3. クロック回路の設計
 4. V850マイコンの各種機能

 V850の製品展開と機能の概要
第4章 V850ES/JG2 CPUの特徴と周辺機能
 1. V850ES/Jx2の特徴と種類
 2. 内部ブロックと内蔵周辺機能
 3. V850ES/JG2を特徴付ける主な機能
 4. 動作モードと端子機能

 V850マイコン基板を使いこなすための準備
第5章 開発ツールのインストールと使い方
 コラム1 V850基板をMINICUBE2へ接続する
 コラム2 今回のツールの注意点

 カラーLEDの色を自由に調整する
Appendix 2 Appliletを使って簡単開発

 I/Oポート操作のプログラミング
第6章 LED点滅プログラムを作ってみよう
 1. I/Oポートとは何か
 2. I/Oポートの種類と設定
 3. LEDを点滅させるサンプル・プログラム

 Hello World!を出力しよう
第7章 シリアル・ポートを使ったプログラミング
 1. シリアル・ポートは今でも使われている
 2. UARTA0の制御レジスタ
 3. シリアル送信プログラムの説明
 4. シリアル受信プログラムの説明

 組み込み機器に不可欠な割り込みプログラミング
第8章 ソフトウェア割り込みとUART受信割り込みを使いこなす
 1. 割り込み処理の概念
 2. V850ES/JG2における割り込み
 3. 割り込みを使ったプログラムを作成する

 インターバル,ワンショット,PWM,分周器,リアルタイム出力を使いこなす
第9章 タイマ機能を使ったプログラミング
 1. マイコン内蔵タイマの概要
 2. V850ES/JG2のタイマ機能
 3. V850ES/JG2タイマのサンプル・プログラム

 チョロQの自動走行システムを通じて学ぶデバイス・ドライバ開発
第10章 デバイス・ドライバ・コンフィグレータの使い方
 1. デバイス・ドライバ・コンフィグレータの基本
 2. LEDを光らせてみよう
 3. マイコンからパソコンに文字を送信してみよう
 4. チョロQをプログラムどおり自動走行させてみよう

 デバッガを使って効率的にバグを見つけよう!
第11章 V850デバッガで実機デバッグを行う
 1. デバッガとは何か?
 2. デバッガを使ってみる
 3. デバッガの機能
 4. そもそも,ブレークとは何か
 5. ステップ実行の種類
 6. スタック・トレース機能
 7. デバッガの終了とプロジェクトについて
 コラム1 スタンドアロンで動作させるためには

 V850マイコン基板を120%使いこなすために
第12章 V850マイコン基板用JTAGデバッガ登場!!
 1. JTAGデバッグとは何か
 2. JTAGデバッガを使うための準備
 3. ソフトウェアの準備
 4. GDBとの接続
 5. 使用上の注意


第2部 V850マイコン基板を使用した製作事例

 ビデオ出力や3軸加速度センサによるセンシングを行うゲーム機を設計
第13章 カラー表示ビデオ・ゲーム機の製作
 1. ビデオ・ゲーム機の仕様
 2. ハードウェアの設計
 3. 電子工作
 4. ゲーム機を動かす
 5. ソフトウェア開発環境の構築
 6. ソフトウェア設計
 7. ブロック崩しゲームで遊んでみよう!
 コラム1 ビデオ出力方式で試行錯誤
 コラム2 コンテンツ・データの作成

 V850マイコン基板を使ってセンシング&コントロール
第14章 穴を避けて走る自律走行ロボットの製作事例

 3軸加速度センサと音声処理技術を利用した
第15章 体感型「しゃべる紅白旗ゲーム」の製作
 1. 開発の背景
 2. ハードウェア設計
 3. 本体ソフトウェア構造
 4. 音声合成
 5. Windows 3Dアプリケーション
 6. 紅白旗で遊んでみよう

 ジェスチャで機器のON/OFFを操作する
第16章 「身振りスイッチ」の製作
 1.「身振りスイッチ」を作る
 2.「身振りスイッチ」で動くソフトウェアについて
 3. 動作テスト

 レート・ジャイロ・センサや無線コントローラを搭載した
第17章 転ばない二足歩行ロボットの製作
 1. 二足歩行人間型ロボットとマイコン
 2. 実際にロボットを作り始める
 3. ロボットのバランスをとる
 4. 外部機器からの信号の処理
 5. 脚部の逆運動学
 6. 歩行の計算
 7. 登録データの連続再生アルゴリズム
 8. 高速化の検討と動作確認
 コラム1 V850用CコンパイラCA850について
 コラム2 ZMPについて

 叩くと光って音が鳴る打楽器
第18章 電子打楽器「カホン」を製作
 1. 叩かれた場所・方向・強弱を検出するモジュール
 2. 音や光を出力するモジュール
 3. パソコンや外部機器との通信を行うモジュール
 4. きょう体を製作する

 赤外線センサを使って地球温暖化対策?
第19章 人がいる方向へ自動的に向きを変える“扇風機”の製作

 無償公開のTCP/IPライブラリを活用
第20章 拡張ベースボードを組み合わせてWebサーバを実現
 コラム1 GNUのGUIデバッガInsightからV850対応エミュレータの直接利用が可能に

 V850マイコン基板対応拡張ボードやサンプル・プログラムがほかにも
Appendix 3 拡張ベースボード&浮動小数演算プログラムについて



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