Last Update 2019/04/03
豊富な各機能を動かして確認しながら理解する
作りながら学ぶPICマイコン入門
B5変型判 344ページ
定価2,860円(税込)
JAN9784789837361
2005年5月1日発行
![[絶版2014.3.18] 作りながら学ぶPICマイコン入門](37361l.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．
本書はマイクロチップ・テクノロジー社のPICというマイコンを使用してコンピュータを自作します．そのコンピュータは，実験に役立てたり身の回りの器具や機器を制御できます．
初めてPICを手にする方にはその基本的な構成の理解から始まり，実際にプログラムを作り動作させるまで，実例をもって説明します．PICのもつほとんどの機能について説明しているので，PICを扱ったことがある方には，PICのハンドブックとして利用できます．
本書で，PIC自体の使い方をマスタすれば，メカと組み合わせて，さまざまなアイデアを実現できるでしょう．
子供が積み木やブロックで懸命にいろいろなもの作り飽きないように，『ものづくり』というものは大変楽しいことです．人間はいろいろなものを作ってきました．メカニカルなカラクリから電子制御へと移り変わってきました．現在その最先端がコンピュータで，また一番多く使われているのもコンピュータです．このコンピュータの仕組みを理解し，利用しない手はありません．今の便利な機器はマイコンが内蔵され，より価値あるものになっています．ものづくりの中心はコンピュータです．
PICは数百円で手に入るコンピュータなのです．しかもハードもソフトもすべてひとりで作り，動かすことができる規模です．それでいて，センサの入力，十数個のスイッチのON/OFFなどで，いろんなものを便利にできる能力をもっています．仕事で使うばかりでなく，ポケット・マネーで自分のために作れるコンピュータ・システムです．バブルにおどらされた十年ですが，今後の再生は『ものづくり』の復権がキーです．本書が読者諸兄の座右に置かれ，仕事ばかりでなく豊かな余暇の『ものづくり』の電子工作にも，役立つものになることを願っています．
初めてPICを手にする方にはその基本的な構成の理解から始まり，実際にプログラムを作り動作させるまで，実例をもって説明します．PICのもつほとんどの機能について説明しているので，PICを扱ったことがある方には，PICのハンドブックとして利用できます．
本書で，PIC自体の使い方をマスタすれば，メカと組み合わせて，さまざまなアイデアを実現できるでしょう．
子供が積み木やブロックで懸命にいろいろなもの作り飽きないように，『ものづくり』というものは大変楽しいことです．人間はいろいろなものを作ってきました．メカニカルなカラクリから電子制御へと移り変わってきました．現在その最先端がコンピュータで，また一番多く使われているのもコンピュータです．このコンピュータの仕組みを理解し，利用しない手はありません．今の便利な機器はマイコンが内蔵され，より価値あるものになっています．ものづくりの中心はコンピュータです．
PICは数百円で手に入るコンピュータなのです．しかもハードもソフトもすべてひとりで作り，動かすことができる規模です．それでいて，センサの入力，十数個のスイッチのON/OFFなどで，いろんなものを便利にできる能力をもっています．仕事で使うばかりでなく，ポケット・マネーで自分のために作れるコンピュータ・システムです．バブルにおどらされた十年ですが，今後の再生は『ものづくり』の復権がキーです．本書が読者諸兄の座右に置かれ，仕事ばかりでなく豊かな余暇の『ものづくり』の電子工作にも，役立つものになることを願っています．
目次
はじめに
PICマイコンはどんなコンピュータか知る
[第1章]ワンチップ・マイコンPICシリーズの概要
1-1 本書を読んでいただきたい方
1-2 はんだ付けの経験がなくても興味がある方なら誰でも作れるようになる
1-3 一般に入手できる主なワンチップ・マイコン
1-4 PIC16F877Aの概要
1-5 PICの中ではプログラムがどのように進行するのか
1-6 命令の記述方法
Column…1 鉛フリーではんだの融点が30〜45℃上がる
用語解説
メーカが無償で提供する開発環境をインターネットでダウンロード
[第2章]ソフトウェアの開発環境を準備する
2-1 開発環境
2-2 MPLAB IDEを利用したプログラム作成方法について
2-3 ソース・プログラムはテンプレートを利用して作成する
Column…1 MPLAB IDEのプロジェクトと拡張子
Column…2 MPLAB IDEのエディタ
用語解説
PC上で作ったプログラムは，PICプログラマを用いてPICのフラッシュROMに書き込む
[第3章]AKI-PICプログラマ・キットの製作
3-1 AKI-PIC Programmer V3.5 秋月電子通商製のPICプログラマ・キット
3-2 組み立てに必要なもの
3-3 部品の組み付け，はんだ付け
3-4 組み立ての確認
3-5 書き込み用プログラムはWindows対応のものを使う
Column…1 AKI-PIC Programmer Ver4.0
Column…2 抵抗のカラー・コード
Column…3 スイッチ，ICソケットなどのはんだ付け
用語解説
PICを使いこなすための基礎
[第4章]LEDの点灯によるベーシックな開発手順を理解する
4-1 PIC16F87XAの概要
4-2 何を作りたいのかまず決める
4-3 テスト・ボードの組み立てとLEDの点灯
4-4 プログラムのたびにICの抜き差しが起こる
4-5 ICSP(In Circuit Serial Programming)オンボード・プログラムが可能
4-6 電池を使用しないでACアダプタ，三端子レギュレータを使用する場合
4-7 テスト・ボードのための部品
Column…1 スリー・ステート・バッファ
Column…2 論理記号
Column…3 はんだにはフラックスが含まれている
Column…4 安定化されたACアダプタ
Column…5 ACアダプタと電池を切り替える
Column…6 三端子レギュレータの安定度とばらつき
Column…7 オープン・コレクタ，オープン・ドレイン
用語解説
初めてのPICプログラミング
[第5章]MPLAB IDEを使ってテスト・ボードのプログラムの作り方を確認する
5-1 ソフトウェアの作成
5-2 MPLAB IDE提供のひな形を利用してプログラムの作成を始める
5-3 MPASMによるアセンブル
5-4 一番たいせつでおもしろい「デバッグ」
5-5 プログラマで書き込みテスト
用語解説
テスト・ボードでPICの各機能を確認，まずタイマから動かしてみる
[第6章]PIC16F877Aの基本的な機能とタイマを理解する
6-1 確実なリセット
6-2 クロック
6-3 タイマ/カウンタ
6-4 発振回路
Column…1 ディジタル・ポート入出力の“H”/“L”の電圧レベル
Column…2 16F877Aと16F877コンフィギュレーション・ビットの設定値の差
Column…3 バンクとページ
Column…4 詳細なタイマの時間設定方法
用語解説
制御，計測などに対応できるよう豊富な割り込み源を活用する
[第7章]PICの割り込み処理について理解する
7-1 割り込み処理は定められた手順による緊急対応
7-2 タイマ2について
7-3 割り込みについて処理の実施はレジスタのビットのON/OFFで制御
7-4 割り込み処理時の実行シーケンス
7-5 プログラムの処理方法の変更
7-6 テスト・プログラムの作成中に間違えたこと
7-7 チェックしたZフラグをそのままにすると
Column…1 スリープ・モード
用語解説
タイマだけでは手が届かない処理もCCPと組み合わせて実現
[第8章]キャプチャ・コンペア・PWM(CCP)の使い方
8-1 CCP機能の概要
8-2 キャプチャ機能を使う
8-3 コンペア機能を使う
8-4 PWM機能を使う
8-5 PWMのテスト・プログラムの概要
8-6 PWMのテスト・プログラムの内容
Column…1 movlwのオペランドはリテラルだけ
用語解説
LCDディスプレイに表示して情報をわかりやすく
[第9章]LCDディスプレイに表示するためのプログラミング
9-1 LCDとの接続
9-2 LCDモジュールの構成
9-3 LCDへの書き込み
9-4 LCDからの読み取り
9-5 LCDドライバに対する命令
9-6 LCDドライバとコマンドの処理
9-7 LCDドライバの初期化
9-8 テスト・プログラムはレジスタの内容を表示
9-9 LCDディスプレイをデバッグに利用するには
Column…1 文字列の表示ルーチン
用語解説
USARTで接続できるとパソコンと会話ができる
[第10章]シリアル通信を行うPICのUSARTの使い方
10-1 USARTとは
10-2 USARTの送信
10-3 USARTの受信
10-4 非同期通信機器との具体的な接続
10-5 受信データをそのまま送信するシンプルな例
10-6 トラブルのチェック
10-7 チェック・ルーチンの追加
10-8 割り込み処理ルーチンを利用した受信
10-9 送信については，1文字の送信なのでフラグ・チェック
Column…1 プログラムが動かないとまずバンクの設定ミスを確認
用語解説
ピン数の少ないPICにメモリなどをつなぐ機構が用意されている
[第11章]SSP(Synchronous Serial Port)を使って周辺デバイスを拡張する
11-1 SSPにはSPIとI2Cの二つのモジュールがある
11-2 I2Cについて
11-3 PICのSSPモジュールを利用すると
11-4 EEPROMとPIC(マスタ)との間でデータの読み書きする
11-5 SSPモジュールをI2Cマスタ・モードにするには
11-6 テスト・プログラムの作成
11-7 SPIモード
11-8 SPIは通信手段で個々のアプリケーションにより手順が決まる
Column…1 コンデンサ(蓄電器)
用語解説
アナログを扱えば応用範囲が広がる
[第12章]A-Dコンバータの使いこなし
12-1 アナログ入力データの処理について
12-2 A-D変換処理を行うための手順
12-3 テスト・プログラムのコーディング
用語解説
小容量のフラッシュROM/EEPROMをうまく使えば，ワンチップでもかなりのことが実現できる
[第13章]内蔵フラッシュROM/EEPROMの読み書きとAタイプで追加された機能
13-1 内蔵のEEPROMについて
13-2 EEPROMおよびプログラム・メモリの読み書きの手順
13-3 EEPROMの読み書きの具体的な手順
13-4 プログラム・メモリ・エリアの読み書きについて
13-5 16F87XAシリーズで追加された機能
Column…1 デクリメント，インクリメントしてゼロになってもゼロにならない命令
Column…2 CdSの日没による抵抗値の変化
用語解説
Appendix 1 データ・シートの電気的特性について
Column…A ワイヤードORによるバス
Column…B チャタリング(1)
Appendix 2 RC発振回路の発振周波数
Appendix 3 MPASMの主な擬似命令
Appendix 4 MPASMの数値および演算の表記
Column…C R-2Rラダー抵抗によるD-Aコンバータ
Appendix 5 命令セット一覧表
Appendix 6 PICミッドレンジ・システムの命令セット
Appendix 7 特殊機能レジスタ
Column…D チャタリング(2) キー入力ではチャタリング対策が必要
Column…E 未使用端子の扱いについて
Appendix 8 EEPROMの読み書き処理テスト・プログラム2
Column…F ディジタル・マルチ・メータで自動測定
参考・引用*文献
索引
はじめに
PICマイコンはどんなコンピュータか知る
[第1章]ワンチップ・マイコンPICシリーズの概要
1-1 本書を読んでいただきたい方
1-2 はんだ付けの経験がなくても興味がある方なら誰でも作れるようになる
1-3 一般に入手できる主なワンチップ・マイコン
1-4 PIC16F877Aの概要
1-5 PICの中ではプログラムがどのように進行するのか
1-6 命令の記述方法
Column…1 鉛フリーではんだの融点が30〜45℃上がる
用語解説
メーカが無償で提供する開発環境をインターネットでダウンロード
[第2章]ソフトウェアの開発環境を準備する
2-1 開発環境
2-2 MPLAB IDEを利用したプログラム作成方法について
2-3 ソース・プログラムはテンプレートを利用して作成する
Column…1 MPLAB IDEのプロジェクトと拡張子
Column…2 MPLAB IDEのエディタ
用語解説
PC上で作ったプログラムは，PICプログラマを用いてPICのフラッシュROMに書き込む
[第3章]AKI-PICプログラマ・キットの製作
3-1 AKI-PIC Programmer V3.5 秋月電子通商製のPICプログラマ・キット
3-2 組み立てに必要なもの
3-3 部品の組み付け，はんだ付け
3-4 組み立ての確認
3-5 書き込み用プログラムはWindows対応のものを使う
Column…1 AKI-PIC Programmer Ver4.0
Column…2 抵抗のカラー・コード
Column…3 スイッチ，ICソケットなどのはんだ付け
用語解説
PICを使いこなすための基礎
[第4章]LEDの点灯によるベーシックな開発手順を理解する
4-1 PIC16F87XAの概要
4-2 何を作りたいのかまず決める
4-3 テスト・ボードの組み立てとLEDの点灯
4-4 プログラムのたびにICの抜き差しが起こる
4-5 ICSP(In Circuit Serial Programming)オンボード・プログラムが可能
4-6 電池を使用しないでACアダプタ，三端子レギュレータを使用する場合
4-7 テスト・ボードのための部品
Column…1 スリー・ステート・バッファ
Column…2 論理記号
Column…3 はんだにはフラックスが含まれている
Column…4 安定化されたACアダプタ
Column…5 ACアダプタと電池を切り替える
Column…6 三端子レギュレータの安定度とばらつき
Column…7 オープン・コレクタ，オープン・ドレイン
用語解説
初めてのPICプログラミング
[第5章]MPLAB IDEを使ってテスト・ボードのプログラムの作り方を確認する
5-1 ソフトウェアの作成
5-2 MPLAB IDE提供のひな形を利用してプログラムの作成を始める
5-3 MPASMによるアセンブル
5-4 一番たいせつでおもしろい「デバッグ」
5-5 プログラマで書き込みテスト
用語解説
テスト・ボードでPICの各機能を確認，まずタイマから動かしてみる
[第6章]PIC16F877Aの基本的な機能とタイマを理解する
6-1 確実なリセット
6-2 クロック
6-3 タイマ/カウンタ
6-4 発振回路
Column…1 ディジタル・ポート入出力の“H”/“L”の電圧レベル
Column…2 16F877Aと16F877コンフィギュレーション・ビットの設定値の差
Column…3 バンクとページ
Column…4 詳細なタイマの時間設定方法
用語解説
制御，計測などに対応できるよう豊富な割り込み源を活用する
[第7章]PICの割り込み処理について理解する
7-1 割り込み処理は定められた手順による緊急対応
7-2 タイマ2について
7-3 割り込みについて処理の実施はレジスタのビットのON/OFFで制御
7-4 割り込み処理時の実行シーケンス
7-5 プログラムの処理方法の変更
7-6 テスト・プログラムの作成中に間違えたこと
7-7 チェックしたZフラグをそのままにすると
Column…1 スリープ・モード
用語解説
タイマだけでは手が届かない処理もCCPと組み合わせて実現
[第8章]キャプチャ・コンペア・PWM(CCP)の使い方
8-1 CCP機能の概要
8-2 キャプチャ機能を使う
8-3 コンペア機能を使う
8-4 PWM機能を使う
8-5 PWMのテスト・プログラムの概要
8-6 PWMのテスト・プログラムの内容
Column…1 movlwのオペランドはリテラルだけ
用語解説
LCDディスプレイに表示して情報をわかりやすく
[第9章]LCDディスプレイに表示するためのプログラミング
9-1 LCDとの接続
9-2 LCDモジュールの構成
9-3 LCDへの書き込み
9-4 LCDからの読み取り
9-5 LCDドライバに対する命令
9-6 LCDドライバとコマンドの処理
9-7 LCDドライバの初期化
9-8 テスト・プログラムはレジスタの内容を表示
9-9 LCDディスプレイをデバッグに利用するには
Column…1 文字列の表示ルーチン
用語解説
USARTで接続できるとパソコンと会話ができる
[第10章]シリアル通信を行うPICのUSARTの使い方
10-1 USARTとは
10-2 USARTの送信
10-3 USARTの受信
10-4 非同期通信機器との具体的な接続
10-5 受信データをそのまま送信するシンプルな例
10-6 トラブルのチェック
10-7 チェック・ルーチンの追加
10-8 割り込み処理ルーチンを利用した受信
10-9 送信については，1文字の送信なのでフラグ・チェック
Column…1 プログラムが動かないとまずバンクの設定ミスを確認
用語解説
ピン数の少ないPICにメモリなどをつなぐ機構が用意されている
[第11章]SSP(Synchronous Serial Port)を使って周辺デバイスを拡張する
11-1 SSPにはSPIとI2Cの二つのモジュールがある
11-2 I2Cについて
11-3 PICのSSPモジュールを利用すると
11-4 EEPROMとPIC(マスタ)との間でデータの読み書きする
11-5 SSPモジュールをI2Cマスタ・モードにするには
11-6 テスト・プログラムの作成
11-7 SPIモード
11-8 SPIは通信手段で個々のアプリケーションにより手順が決まる
Column…1 コンデンサ(蓄電器)
用語解説
アナログを扱えば応用範囲が広がる
[第12章]A-Dコンバータの使いこなし
12-1 アナログ入力データの処理について
12-2 A-D変換処理を行うための手順
12-3 テスト・プログラムのコーディング
用語解説
小容量のフラッシュROM/EEPROMをうまく使えば，ワンチップでもかなりのことが実現できる
[第13章]内蔵フラッシュROM/EEPROMの読み書きとAタイプで追加された機能
13-1 内蔵のEEPROMについて
13-2 EEPROMおよびプログラム・メモリの読み書きの手順
13-3 EEPROMの読み書きの具体的な手順
13-4 プログラム・メモリ・エリアの読み書きについて
13-5 16F87XAシリーズで追加された機能
Column…1 デクリメント，インクリメントしてゼロになってもゼロにならない命令
Column…2 CdSの日没による抵抗値の変化
用語解説
Appendix 1 データ・シートの電気的特性について
Column…A ワイヤードORによるバス
Column…B チャタリング(1)
Appendix 2 RC発振回路の発振周波数
Appendix 3 MPASMの主な擬似命令
Appendix 4 MPASMの数値および演算の表記
Column…C R-2Rラダー抵抗によるD-Aコンバータ
Appendix 5 命令セット一覧表
Appendix 6 PICミッドレンジ・システムの命令セット
Appendix 7 特殊機能レジスタ
Column…D チャタリング(2) キー入力ではチャタリング対策が必要
Column…E 未使用端子の扱いについて
Appendix 8 EEPROMの読み書き処理テスト・プログラム2
Column…F ディジタル・マルチ・メータで自動測定
参考・引用*文献
索引