PIC18 Qシリーズ活用ガイドブック」
技術評論社 ISBN 978-4-297-12681-0
全国書店にて2023年3月18日 発売開始です。
￥2,980＋税
後閑 哲也著
|
「電子工作のための PIC18 Qシリーズ活用ガイドブック」 技術評論社 ISBN 978-4-297-12681-0 全国書店にて2023年3月18日 発売開始です。 ￥2,980＋税 後閑 哲也著 |
豊富な製作例で試してわかる
|
第1章●Qシリーズの特徴 .................................................................................................................9
1-1 PIC18F Qシリーズの特徴 .....................................................................................................10
1-2 PIC18F Qシリーズの種類 .....................................................................................................12
第2章●アーキテクチャ .....................................................................................................................15
2-1 CPUアーキテクチャ ..................................................................................................................16
2-1-1 CPUアーキテクチャ ..............................................................................................................16
2-1-2 命令の実行サイクルとパイプライン .............................................................................19
2-1-3 命令のアーキテクチャ ..........................................................................................................21
2-2 メモリアーキテクチャ ..............................................................................................................24
2-2-1 プログラムメモリ ....................................................................................................................24
2-2-2 プログラムメモリの読み書き ............................................................................................26
2-2-3 データメモリ .............................................................................................................................27
2-2-4 アドレッシング方式 ...............................................................................................................29
2-2-5 デバイスコンフィギュレーション ..................................................................................31
2-2-6 スタックメモリ .........................................................................................................................32
2-3 割り込みのアーキテクチャ ...................................................................................................33
2-3-1 割り込みとは .............................................................................................................................33
2-3-2 ベクタ割り込み .........................................................................................................................35
2-3-3 レジスタ退避と復旧 ...............................................................................................................36
2-4 DMAのアーキテクチャ ............................................................................................................37
2-4-1 DMAとは ......................................................................................................................................37
2-4-2 MCCによるDMAの使い方 .................................................................................................38
第3章●ハード設計法 ............................................................................................................................41
3-1 設計ガイドライン .........................................................................................................................42
3-1-1 電源 .................................................................................................................................................42
3-1-2 リセットピン .............................................................................................................................43
3-1-3 ICSP ................................................................................................................................................44
3-2 クロック................................................................................................................................................46
3-2-1 クロック回路ブロック ..........................................................................................................46
3-2-2 外部主発振回路と外部副発振回路 ..................................................................................47
3-2-3 内蔵発振回路 .............................................................................................................................50
3-3 リセットとPOR、BOR ...........................................................................................................51
3-3-1 リセット .......................................................................................................................................51
3-3-2 電源とリセット .........................................................................................................................53
3-4 入出力ピン ..........................................................................................................................................57
3-4-1 入出力ピンと関連レジスタ .................................................................................................57
3-4-2 入出力ピンの内部回路構成 .................................................................................................58
3-4-3 入出力ピンの電気的仕様 .....................................................................................................60
第4章●プログラム開発方法 .......................................................................................................63
4-1 開発環境................................................................................................................................................64
4-1-1 ソフトウェアツールの概要 .................................................................................................64
4-1-2 ハードウェアツールの概要 .................................................................................................66
4-1-3 評価ボード ..................................................................................................................................68
4-2 インストール ....................................................................................................................................70
4-2-1 ファイルのダウンロード .....................................................................................................70
4-2-2 MPLAB X IDEのインストール ...........................................................................................72
4-2-3 MPLAB XC8コンパイラのインストール......................................................................75
4-2-4 MCCのインストール .............................................................................................................78
4-3 プロジェクトの作成 ....................................................................................................................83
第5章●MCCの概要 ................................................................................................................................87
5-1 MCCとは .............................................................................................................................................88
5-1-1 MCCとは .....................................................................................................................................88
5-1-2 MCCの対応デバイス .............................................................................................................88
5-1-3 MCCを使ったプログラミング手順 ................................................................................89
5-2 MCCの詳細 ........................................................................................................................................92
5-2-1 MCCの対応モジュール ........................................................................................................92
5-2-2 自動生成されるコード ..........................................................................................................93
5-2-3 システムの初期化 ....................................................................................................................95
5-2-4 ユーザ記述追加 .........................................................................................................................96
第6章●周辺モジュールの使い方 ......................................................................................101
6-1 解説用ハードウェアの概要 ................................................................................................102
6-1-1 Curiosity Board ......................................................................................................................102
6-2 タイマによるLED点滅制御 ...............................................................................................107
6-2-1 例題のシステム構成と機能 ..............................................................................................107
6-2-2 システムモジュールの設定 ..............................................................................................108
6-2-3 タイマ0の設定 ........................................................................................................................110
6-2-4 タイマ2の設定 ........................................................................................................................112
6-2-5 入出力ピンの設定 ..................................................................................................................115
6-2-6 Generateしてコード生成 ..................................................................................................116
6-2-7 メイン関数の完成 ..................................................................................................................116
6-2-8 書き込み実行 ...........................................................................................................................118
6-3 PWMによる調光制御...............................................................................................................119
6-3-1 例題のシステム構成と動作 ...............................................................................................119
6-3-2 PWM1の設定 ..........................................................................................................................120
6-3-3 CCP3の設定 ............................................................................................................................123
6-3-4 タイマ1の設定 .......................................................................................................................127
6-3-5 入出力ピンの設定 .................................................................................................................128
6-3-6 Generateしてコード完成 .................................................................................................129
6-4 センサデータのWi-Fi送信 ..................................................................................................130
6-4-1 例題のシステム構成と機能 ..............................................................................................130
6-4-2 Weather Clickの使い方 ......................................................................................................131
6-4-3 I2Cモジュールの使い方 .....................................................................................................134
6-4-4 WiFi ESP Clickの使い方 ....................................................................................................136
6-4-5 UARTモジュールの使い方 ...............................................................................................139
6-4-6 例題の作成 ...............................................................................................................................141
6-4-7 例題の詳細 ...............................................................................................................................144
6-5 SDカードとファイルシステム........................................................................................150
6-5-1 例題のシステム構成と機能 ..............................................................................................150
6-5-2 microSD Clickの使い方 .....................................................................................................151
6-5-3 FAT File Systemの使い方 ..................................................................................................152
6-5-4 例題の完成 ...............................................................................................................................158
6-6 DMAによるシリアル通信 ....................................................................................................162
6-6-1 例題のシステム構成と機能 ..............................................................................................162
6-6-2 例題の作成 ...............................................................................................................................163
6-6-3 例題の完成 ...............................................................................................................................166
6-7 NCOとDACによる正弦波の出力 .................................................................................168
6-7-1 例題のシステム構成と機能 ..............................................................................................168
6-7-2 DAコンバータの使い方 .....................................................................................................169
6-7-3 NCOモジュールの使い方 .................................................................................................172
6-7-4 DMAモジュールの設定......................................................................................................174
6-7-5 例題の完成 ...............................................................................................................................175
6-8 SPIによるOLEDの制御.........................................................................................................178
6-8-1 例題のシステム構成と機能 ..............................................................................................178
6-8-2 SPIモジュールの使い方 ....................................................................................................179
6-8-3 OLEDの使い方 .......................................................................................................................181
6-8-4 例題の作成 ...............................................................................................................................181
第7章●活用製作例.................................................................................................................................187
7-1 GPSロガーの製作 .....................................................................................................................188
7-1-1 GPSロガーの全体構成と仕様 ........................................................................................188
7-1-2 使用部品詳細 ..........................................................................................................................190
7-1-3 ハードウェアの製作 ............................................................................................................192
7-1-4 プログラムの作成 .................................................................................................................196
7-1-5 ケースへの組み込みと使い方 .........................................................................................205
7-2 MP3プレーヤの製作 ................................................................................................................207
7-2-1 MP3プレーヤの全体構成と仕様 ...................................................................................207
7-2-2 仕様部品詳細 ..........................................................................................................................209
7-2-3 ハードウェアの製作 .............................................................................................................211
7-2-4 プログラムの製作 .................................................................................................................216
7-2-5 ケースへの組み込みと使い方 .........................................................................................227
7-3 波形ジェネレータの製作......................................................................................................228
7-3-1 波形ジェネレータの全体構成と仕様 ..........................................................................228
7-3-2 使用部品詳細 ..........................................................................................................................230
7-3-3 ハードウェアの製作 ............................................................................................................231
7-3-4 プログラムの作成 .................................................................................................................235
7-3-5 ケースに組み込む .................................................................................................................250
7-4 バッテリ充放電マネージャの製作 ...............................................................................252
7-4-1 バッテリ充放電マネージャの全体構成と仕様 .......................................................252
7-4-2 使用部品詳細 ..........................................................................................................................254
7-4-3 ハードウェアの製作 ............................................................................................................256
7-4-4 プログラムの製作 .................................................................................................................261
7-4-5 ケースへの組み込みと使い方 .........................................................................................271
7-5 IoT ターミナルの製作 .............................................................................................................273
7-5-1 IoTターミナルの全体構成と仕様 .................................................................................273
7-5-2 使用部品詳細 ..........................................................................................................................275
7-5-3 ハードウェアの製作 ............................................................................................................276
7-5-4 Ambientの使い方 ..................................................................................................................279
7-5-5 プログラムの製作 .................................................................................................................282
7-5-6 ケースへの組み込みと使い方 .........................................................................................293
7-5-7 Ambientの設定 ......................................................................................................................294
付録 ..................................................................................................................................... 299
付録1 Eagle CADと基板発注方法 .......................................................................................300
付録2 日本語フォントとLCDライブラリの使い方 ................................................307
付録2-1 フォントデータの作り方 ..............................................................................................307
付録2-2 漢字の表示プログラム ...................................................................................................309
付録2-3 12×12ドットのASCIIコード....................................................................................311
付録3 コンフィギュレーションビット ..............................................................................313
索引 ........................................................................................................................................................................317
参考文献／ダウンロード案内 ...................................................................................................................319