身の回りの電気製品には、かなりの製品にマイコンが搭載されています。
マイコンは小型で小規模ではありますが、一種のコンピュータです。
このマイコンを搭載することで、簡単な回路でも複雑なことを行えるようになりました。
最近では、電子工作の世界でもマイコンを使うことが流行っています。
マイコンを用いると、いままででは考えられなったことが簡単に実現できるようになりました。
以下に、マイコンのメリットをまとめてみます。
マイコンの魅力
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マイコンの構成は、基本的にCPU、RAM、ROM、IOポートの4つのデバイスで
構成されています。
CPU | マイコンの頭脳とも呼べる部分で、ここで様々な演算、制御を行います。 |
ROM | 読みとり専用 電源OFFでも消えないので、プログラムデータや 辞書的なデータを記憶します、 |
RAM | 読み書き自由 電源OFFで消えるので、データの一時的な記憶に。 |
IO | マイコン外部との信号をやりとりするのに用います。 |
また、各デバイスの間はアドレスバス、データバス、制御バスでつながっています。
「バス」とは、同じ目的の信号線を複数まとめて呼ぶものです。
各バスの機能は次の通りです。
アドレスバス | CPU→各部品 | アドレスは、どの場所を操作するのかを指定します。 |
データバス | CPU←→各部品 | データが流れます。データの流れは一方向ではなく CPUから各デバイスへ流れたり、その逆もあります。 |
制御バス | CPU←→各部品 | 各デバイスの制御や、その反応など様々な信号が 流れます。たとえば、読み書きのタイミング、割り込み 制御対象などです。 |
下の図はメモリマップと呼ばれるもので、どのアドレスに何があるか
示しています。一番上がアドレス0になっていて、下に行くほど
アドレスが大きくなります。
一般にアドレスの先頭にはROMがあり、プログラムが格納されています。
これはリセットが生じると、CPUはアドレスの0番地から命令を実行するので
このエリアにプログラムデータが格納されている必要があるためです。
CPUはアドレス0の命令から順々に命令を実行していきます。
ROMのエリアの次には、RAMのエリアがあります。
この役割はパソコンのRAMと同様で、一時的なデータを蓄えておきます。
CPU内にもレジスタという一時記憶する部分がありますが、RAMは
低速ながら容量の大きいデータを格納できます。
IOのエリアは、図のようにメモリマップの内部に配置されるものもありますが
メモリマップとは別にIOマップという別空間に配置されるものが多数です。