こんにちは、組み込みエンジニア歴20年以上のtomozoです。
今回は、
マイコンの基本機能を使って組み込み開発の基本的な
全体の流れについて解説します。
マイコンの基本機能って何だろうっていう方は
まずこちらの記事を読んでみてください。
マイコン基本機能5選【初心者組み込みエンジニア必見】
この記事は
マイコンのプログラム開発を理解したい新人エンジニアの方
向けの記事です。
新人の頃は開発の流れがよく分からなくて
戸惑うことも多いのではないでしょうか？
マイコンやプログラムの事に加えて仕事の進め方も
覚えていかなければいけないので新人の頃は
慣れるまで大変です。
仕事の進め方ってきちんと教えてくれる先輩や上司に
当たればいいですが、そうでなければ
間違ったやり方を覚えてしまうかもしれません。
間違ったやり方では効率が悪かったりして
苦労するのは自分です。
この記事を読めば
- 組み込みプログラミング開発する際の流れ
が分かるようになります。
このページを足掛かりにして
しっかり理解してもらえたら幸いです。
それでは早速解説をはじめます。
目次
基本機能を使うには何をする？
マイコンの基本機能を使って組み込み機器のプログラムを作る流れは
以下の通りです。
- 作るものの仕様を決める
- 必要なマイコンの機能を洗い出す
- プログラム作成
- 動作確認
tomozo
今回は「一定周期でLEDを点滅させる」場合について流れに沿って説明します。
1.作るものの仕様を決める
まずハードウェアを確認しましょう。
回路図（ハードウェア）でマイコンの出力ポートの何番とLEDが接続
されているかを確認します。
ハードウェアも自分で設計する場合は、何番のポートにするか決めましょう。
続いて検討することは、一定周期をどれくらいにするかを決めます。
例をあげると以下の3パターンが考えられます。
①ONとOFFの時間は同じ
（例：1秒ごとON/OFFを繰り返す）
②ONとOFFの時間は異なる
（例：1秒ONして2秒OFFを繰り返す）
③ONとOFFの時間は自由に設定可能
作るものの仕様は以下のように決めたとします。
- マイコンの出力ポートP01番でLEDをON/OFFする
- 電源を入れると電源を切るまで1秒ON/2秒OFFをずっと繰り返す
2.必要なマイコンの機能を洗い出す
今回の仕様に対して必要なマイコン機能を考えます。
例えば以下の2つで実現可能です。
- 出力ポート
- タイマー
具体的には
LEDが接続されている出力ポートでLEDをON/OFFして、
タイマーで点滅の周期を管理します。
秒単位であれば1msのタイマー割り込みを作って
1000回カウントすれば1秒をカウントすることができます。
1msにしておけば点滅を早くしたり遅くしたりと後で調整することも可能です。
tomozo
マイコンに慣れるまではどの機能を使えばやりたいことが
実現できるか分からないものです。
これは一つずつ使って頭と手を動かして覚えていくしかありません。
マイコンには多くの機能がありますが、
よく使う機能は実はそんなにたくさんないので自分のペースで理解していきましょう。
3.プログラム作成
仕様が決まったらいよいよプログラムを作っていきます。
プログラムのフローとしては以下の図のようになります。
4.動作確認
プログラムができたら、ボード上で実行して
期待した時間通りにLEDが点滅するか確認します。
今回は機能が1つだけの非常に簡単な仕様で確認もすぐできます。
組み込み機器は色々な機能が組み合わさってできているので、
複雑に思えますが、中には簡単なプログラムもあります。
例えばスイッチの入力がありスイッチを押している間
LEDを点滅させる制御を作りたい場合
LEDの制御とスイッチの入力制御の組み合わせとなりますが
一つ一つは簡単な制御です。
ただし、それぞれの機能を実現するプログラムが
他の機能の邪魔しないように作る必要があります。
LEDのプログラムはこちらの記事でも紹介しているので
読んでみてください。
【組み込み基礎】RL78でLチカプログラミング【タイマ/割込/ポート】
まとめ
基本機能を使って組み込みプログラミングの流れ
- 作るものの仕様を決める
- 必要なマイコンの機能を洗い出す
- プログラム作成
- 動作確認
参考になったとか、もっとここが知りたいなど一言でも
コメント、意見などいただけると励みになります。
こちらの記事でマイコンの基本機能についてまとめています。
もしよければご覧ください。
マイコン基本機能5選【初心者組み込みエンジニア必見】
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