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マイクロコントローラの詳細

知れば知るほど難しい問題ですね。


組み込みシステムには4つの基本部品が必要となる。それは、CPUコア、プログラムを格納するメモリ(ROMかフラッシュメモリ)、ひとつ以上のタイマー(設定可能なものとウォッチドッグタイマー)、外部周辺機器などと通信するための入出力部である。これらが全てひとつの集積回路に組み込まれている。マイクロコントローラは、汎用CPUと比較した場合に周辺部品が少なくて済むため、コンピュータを組み立てるのが容易である。

マイクロプロセッサでは、そうはいかない。様々な周辺チップが必要である。例えば、必ずいくつかのRAMメモリチップが必要である。全体のメモリ容量は汎用マイクロプロセッサの方が柔軟に変更可能であるが、メモリチップは確実に必要であるし、それらのチップの間の配線も必要である。

一般的なマイクロコントローラはクロックジェネレータとRAMおよびROM(EPROMやEEPROM)を内蔵している。これを動作できるようにするには、ソフトウェアをROMに格納して、水晶振動子を接続すればよい。マイクロコントローラは様々な入出力デバイスを内蔵している。アナログ-デジタル変換回路、タイマー、汎用非同期シリアル通信(UART)または特殊なシリアル通信インターフェイス(I?Cバス、SPIバス、CANバス)などである。これらの周辺デバイスは特殊な命令で制御される。

当初マイクロコントローラは、搭載メモリの少なさからアセンブリ言語でのみプログラムが組まれていたが、メモリ量やCPUの処理能力が向上すると、開発効率の観点からC言語が使われるようになった。 ホビーユースや学習用途では、上記言語より導入がスムーズで初心者にとって理解しやすい言語処理系(BASIC言語インタプリタなど)があらかじめROMに書き込まれた半完成製品も存在する。(後述のBASIC Stampなど)

マイクロコントローラと言った場合、一般的にはCPU機能とメモリや各種ペリフェラルを内蔵した集積回路を指すが、CPU機能のみの単機能集積回路(マイクロプロセッサ)でも組み込み用途で用いる場合はマイクロコントローラと呼ばれることがある(特にCPU機能が8ビットのローエンド製品)。 逆にペリフェラルを内蔵するプロセッサであっても、マイクロコントローラとは呼ばずにプロセッサと呼ばれることもある(特に8ビットより上位のCPU機能を含むもの)。

引用『ウィキペディア(Wikipedia)』

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2008年03月04日 23:08に投稿されたエントリーのページです。

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