マイコン

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　詳細編

１，ＲＡＭ

それでは、個々のデバイスについて詳細にみてみましょう。
ＲＡＭは、一時的にデータを蓄えるデバイスです。

ＩＣのピンには、次のものがあります。

	ピン	入出力	説明
アドレス	A0〜Axx	Ｉ	容量によりxxは異なる
データ	D0〜D7	I/O
制御		Ｉ	読み書きの選択
		Ｉ	制御許可
		Ｉ	チップ選択

真理値表は次の通りです。

			D0〜7
Ｈ	Ｘ	Ｘ	High-Z	非動作　(スタンバイ)
Ｌ	Ｈ	Ｘ	High-Z	非動作　(アクティブ)
	Ｌ	Ｈ	出力	読み込み
		Ｌ	入力	書き込み

ＲＡＭのデータを読みをするときは、アドレスを確定した状態で
を１にして、読みとり状態にしておきます。
そして、とを両方とも０にすると、データピンに内容が出力されます。

逆に、書き込みを行うときはアドレスとデータを確定した状態で
を０にすると、準備完了です。
あとは、とを両方とも０にすると、ＲＡＭに書き込まれます。
下に、そのタイミングを示します。

は、０にすることで、ＲＡＭがアクティブになります。
１の時はスタンバイ状態なので、あまり電力を消費しません。
は、信号入出力の許可をします。１の時は、データピンを
High-Z(電気的にどこにも接続していない状態)にします。
０にすることで、初めてデータピンを通して信号の入出力ができます。

◇ＲＡＭの種類

ＲＡＭは大きく分けると、ＤＲＡＭとＳＲＡＭに分かれます。
ＤＲＡＭは、コンデンサーで記憶するので、一定時間ごとに
リフレッシュという動作が必要になります。
ＳＲＡＭはフリップフロップで記憶するので、リフレッシュの
必要なありません。通常は動作の簡単なＳＲＡＭを使用するといいでしょう。

２，ＲＯＭ

ＲＯＭはプログラムや辞書的なデータなど、固定値を記憶するデバイスです。

基本的に、ＲＡＭから書き込み機能をなくしたものがＲＯＭです。

	ピン	入出力	説明
アドレス	A0〜Axx	Ｉ	容量によりxxは異なる
データ	D0〜D7	I/O
制御		Ｉ	制御許可
		Ｉ	チップ選択

真理値表は次の通りです。

		D0〜7
Ｈ	Ｘ	High-Z	非動作　(スタンバイ)
Ｌ	Ｈ	High-Z	非動作　(アクティブ)
	Ｌ	出力	読み込み

ただし読み込み専用といっても、ユーザーがなんだかの方法で
書き込みを行う必要があります。書き込み方法はＲＯＭの種類によって
異なりますが、たいていは、１２Ｖの高電圧をかけることで行います。

３，ＣＰＵ

ＣＰＵはみなさんがご存じのように、コンピュータの頭脳とも呼べるデバイスです。
このＣＰＵが、メモリーやＩＯポートなどを制御します。

写真のようにＣＰＵのピン数は非常に多く、機能も様々なものがあります。
以下の表は、Ｚ８０という８ビットＣＰＵの代表的な機能のものだけ取り出して
いますが、複雑であることがわかると思います。

ＣＰＵはリセットをされるとアドレスに０を出力し、メモリ０番地の命令から
順次実行していきます。メモリーにはＣＰＵが実行すべき命令が
書き込まれています。それをプログラムといいます。
メモリーには0,1の機械語で命令が入っているのですが、人が作業するときには
作業しにくいので、機械語をわかりやすい言葉に置き換えたアセンブラや
高級言語であるＣ言語などでプログラミングを行います。

ＣＰＵが実行できる命令は、大まかに「演算」「分岐」「データ移動」「ビット操作」
等があります。

※Ｚ８０の場合

４，ＩＯポート

コンピュータというのは、今まで紹介したＣＰＵとメモリを組み合わせることで
動作させることができます。しかし動作したとしても、その動作の結果が
外部に取り出せないと、コンピュータとして何の役にも立ちません。
逆に、外部からの信号によってコンピュータが動作して欲しいときもあるでしょう。

そこで、コンピュータと外部とのやりとりをするのがＩＯポートです。

上の写真のＩＯポートは、Ｚ８０というＣＰＵと組み合わせて用います。
このデバイスでは、ポートＡ，Ｂ，Ｃの３つがあり、それぞれ８本の
入出力のできるピンを持っています。
ＩＯポートの操作方法はメモリーに似ていて、メモリーの１アドレスに相当するのが
１つのポートになります。このポートに８ビットのデータを書き込んだ場合
そのデータがポートに出力されます。
逆に読みとりを行うと、ポートの0,1信号を知ることができます。

戻る