Last Update 2020/04/23
マイコン応用システムで使われる定番的な各種インターフェースの回路例と，C言語およびアセンブラによるプログラム例を網羅したPIC18シリーズ向けの入門書
PICマイコンのインターフェース101
B5変型判 口絵2ページ+本文336ページ
CD-ROM付き
定価3,520円(税込)
JAN9784789842105
2007年10月1日発行
好評発売中！
マイコンのインターフェースは，採用するマイコンが何であれ，同様な回路とプログラムを使い回すことができます．
本書は用途ごとに，基本的で汎用的な定番回路と定番プログラム例(C言語とアセンブリ言語)を数多く集めました．
ポピュラなPIC18系マイコンが題材ですが，他の機種でも汎用的に使えます．プログラム例は，他のマイコン系への移植を考慮して説明してあります．
付録CD-ROMには，本書のソース・リストや開発ツールを収録してあります．
本書は用途ごとに，基本的で汎用的な定番回路と定番プログラム例(C言語とアセンブリ言語)を数多く集めました．
ポピュラなPIC18系マイコンが題材ですが，他の機種でも汎用的に使えます．プログラム例は，他のマイコン系への移植を考慮して説明してあります．
付録CD-ROMには，本書のソース・リストや開発ツールを収録してあります．
目次
イントロダクション マイコン・インターフェースのためのPICマイコンの概要と開発環境
マイクロコンピュータからワンチップ・マイコンへ
PICマイコン各シリーズの位置づけ
PIC18シリーズの定番：PIC18F452とPIC18F4520
PICマイコン統合開発環境“MPLAB-IDE”
C18コンパイラの環境構築と動作確認
“MA183”PIC標準評価ボード
“MA224”PIC標準評価ボードII
出力ポートの特性，出力電流を増やす，高電圧や負電圧の出力，パルス出力
第1章 出力ポートのインターフェース
1-1 PICマイコンの出力ポートの特性
1-2 出力電流を増やす──吸い込み型
1-3 出力電流を増やす──吐き出し型
1-4 高電圧や負電圧の出力
1-5 パルスを出力する──マイコンの動作速度を考える
1-6 ワンショット・マルチバイブレータによるパルス出力
入力ポートの特性，高電圧の入力，コンパレータ，エッジ検出など
第2章 入力ポートのインターフェース
2-1 PICマイコンの入力ポートの特性
2-2 高電圧との入力インターフェース──入力保護回路とクランプ回路
2-3 シュミット・トリガ入力
2-4 コンパレータの利用
2-5 交流信号のゼロ・クロス検出
2-6 ウィンドウ・コンパレータ──範囲内かどうかを検出する
2-7 パルス・エッジの検出──立ち上がり/立ち下がりを知る
コラム 新しいインサーキット書き込み器“PICkit2”
汎用ロジックICによる出力数の拡張や専用ICによる拡張方法
第3章 ポート数を拡張するインターフェース
3-1 標準ロジックICによる出力ポート数の拡張
3-2 標準ロジックICによる入力ポート数の拡張
3-3 I/OエキスパンダMCP23008
リレー，フォト・カプラ，iCouplerトランス，商用交流制御など
第4章 絶縁インターフェース
4-1 リレーによる絶縁接点出力
4-2 フォト・カプラによる入力と出力
4-3 iCouplerトランスによるアイソレーション
4-4 AC電源ラインの制御
LED，LCD，蛍光表示管，スイッチ，キーボード，可変抵抗，サウンダなど
第5章 フロント・パネル・インターフェース
5-1 LEDランプの駆動
5-2 7セグメントLED表示器のスタティック駆動
5-3 7セグメントLED表示器の多桁ダイナミック駆動
5-4 5×7ドット・マトリックスLED表示器のダイナミック駆動
5-5 キャラクタ表示LCDモジュール
5-6 キャラクタ表示蛍光表示管モジュール
5-7 グラフィック表示蛍光表示管モジュール
5-8 スイッチのインターフェース
5-9 マトリックス型キーボード
5-10 I/Oエクスパンダを使用したマトリックス型キーボード
5-11 ディジタル・スイッチの入力
5-12 可変抵抗器のインターフェース
5-13 1本のピンで複数スイッチを読み取る
5-14 手動操作用ロータリ・エンコーダ
5-15 サウンダによる音の発生
各種A-Dコンバータ，アナログ入力の増幅・切り替え・演算，絶縁型インターフェースなど
第6章 A-Dコンバータとアナログ入力のインターフェース
6-1 PWMとコンパレータによるA-D変換
6-2 A-Dコンバータの入力回路
6-3 A-Dコンバータの基準電圧
6-4 12ビット6μsの逐次比較型，AD7893AN-5の同期シリアル・インターフェース
6-5 2チャネル12ビット，100kspsの逐次比較型，MCP3202のSPIインターフェース
6-6 4チャネル17ビット相当の二重積分用フロントエンド TC514によるA-Dコンバータ
6-7 22ビット，13spsのΔΣ型 MCP3551の同期シリアル・インターフェース
6-8 AD7893-10とADuM1200による絶縁入力型12ビットA-Dコンバータ
6-9 ちょっとした増幅のためのOPアンプの利用
6-10 ゲイン制御可能なアンプMCP6S2xシリーズのSPIインターフェース
6-11 アナログ・スイッチによるアナログ交流信号の開閉
6-12 内蔵A-Dコンバータによる正負電圧の測定
6-13 差動増幅回路による直流電流の測定
6-14 非接触で直流電流を測定する
6-15 内蔵A-Dコンバータに交流信号を入力する方法
6-16 ピーク電圧をアナログ的に記憶するピーク・ホールド回路
6-17 正電圧も負電圧も正電圧に変換する絶対値回路
6-18 RMS-DCコンバータAD737による真の実効値測定
6-19 V-FコンバータAD650およびTC9400による電圧測定
6-20 電流トランスによる商用電源電流の絶縁測定
6-21 小型トランスによる商用電源電圧の絶縁測定
6-22 広いダイナミック・レンジの信号を扱えるログ・アンプ回路
6-23 アイソレーション・アンプ
第6章Appendix PICマイコンの内蔵A-Dコンバータについて
各種D-Aコンバータ，電子ボリューム，絶縁型D-Aコンバータ，信号の絶縁出力など
第7章 D-Aコンバータとアナログ出力のインターフェース
7-1 R-2Rラダー抵抗ネットワークによる4ビットD-Aコンバータ
7-2 PWMによる10ビットD-Aコンバータ
7-3 12ビットD-AコンバータTC1322のI2Cインターフェース
7-4 8ビットD-AコンバータAD7801BRのパラレル・インターフェース
7-5 12ビットD-AコンバータAD8300ANの同期シリアル・インターフェース
7-6 12ビットD-AコンバータMCP4822のSPIインターフェース
7-7 16ビットD-AコンバータAD5541の同期シリアル・インターフェース
7-8 乗算型8ビットD-AコンバータAD7524による各種波形の発生
7-9 8チャネル8ビット4象限乗算型D-AコンバータAD8842による4チャネルの信号発生
7-10 2チャネル8ビット電子ポテンショメータMCP42010のSPIインターフェース
7-11 8ビット電子ポテンショメータDS2890の1-Wireインターフェース
7-12 PWMを使用した絶縁型D-Aコンバータ
7-13 D-Aコンバータで使用する出力フィルタの簡易設計
7-14 交流信号を電力増幅する回路
第7章Appendix PICマイコンの内蔵PWM機能の概要
MicrowireやI2Cによるデータ・メモリの拡張法
第8章 シリアルEEPROMのインターフェース
8-1 1Kビット・シリアルEEPROM 93LC46のMicrowireインターフェース
8-2 4Kビット・シリアルEEPROM 24LC04のI2Cインターフェース
第8章Appendix PICマイコンのI2Cインターフェースについて
非同期シリアル，パラレル，CAN，USB，Ethernetなど
第9章 周辺機器との通信系インターフェース
9-1 非同期シリアル・インターフェース
9-2 ソフトウェアによる非同期シリアル・インターフェース
9-3 非同期シリアル・インターフェースの通信モニタ
9-4 プリンタ用パラレル・インターフェース
9-5 SPIで制御できるスタンド・アローンCANコントローラ MCP2510
9-6 USBインターフェースを内蔵したPICマイコン PIC18F4550/2550
9-7 マイコンに手軽にUSB機能を付与できるUSB-シリアル変換IC FT232BM
9-8 SPIで制御可能なスタンドアローンEthernetコントローラ ENC28J60
第9章Appendix PICマイコンの非同期シリアル通信とSPIモードの同期シリアル通信
PICマイコンの非同期シリアル通信
PICマイコンのSPIモードによる同期シリアル通信
DCブラシ・モータ，ステッピング・モータ，DCブラシレス・モータ，ラジコン用サーボ・モータ
第10章 モータのインターフェース
10-1 小型DCブラシ・モータのインターフェース
10-2 2相ステッピング・モータのインターフェース
10-3 DCブラシレス・モータのインターフェース
10-4 ラジコン用サーボ・モータのインターフェース
温度センサICやサーミスタ，加速度センサとの接続例
第11章 センサのインターフェース
11-1 温度センサTC77のSPIインターフェース
11-2 温度センサLM75のI2Cインターフェース
11-3 温度センサMCP9803のI2Cインターフェース
11-4 温度センサDS18S20の1-Wireインターフェース
11-5 電圧出力型の温度センサLM35DZとTC1047Aのインターフェース
11-6 サーミスタによる温度検知のためのインターフェース
11-7 2軸加速度センサADXL320のインターフェース
周波数や周期の測定，PLLやDDSによる信号発生，リアルタイム・クロック，PWMによる定電圧電源や定電流電源
第12章 測定および信号発生のインターフェース
12-1 内蔵タイマによる周波数の測定
12-2 タイマ1のパルス・カウントによる周期の測定
12-3 タイマ1のキャプチャ機能による周期の測定
12-4 PLLによる1M〜2MHzのクロック・ジェネレータ
12-5 ダイレクト・ディジタル・シンセサイザAD9835による最大1MHzの正弦波ジェネレータ
12-6 発振器内蔵型リアルタイム・クロックDS3231SのI2Cインターフェース
12-7 マイコンで電圧を設定できる定電圧電源回路
12-8 マイコンで電流を設定できる定電流出力回路
第12章Appendix PICマイコンのタイマ1について
イントロダクション マイコン・インターフェースのためのPICマイコンの概要と開発環境
マイクロコンピュータからワンチップ・マイコンへ
PICマイコン各シリーズの位置づけ
PIC18シリーズの定番：PIC18F452とPIC18F4520
PICマイコン統合開発環境“MPLAB-IDE”
C18コンパイラの環境構築と動作確認
“MA183”PIC標準評価ボード
“MA224”PIC標準評価ボードII
出力ポートの特性，出力電流を増やす，高電圧や負電圧の出力，パルス出力
第1章 出力ポートのインターフェース
1-1 PICマイコンの出力ポートの特性
1-2 出力電流を増やす──吸い込み型
1-3 出力電流を増やす──吐き出し型
1-4 高電圧や負電圧の出力
1-5 パルスを出力する──マイコンの動作速度を考える
1-6 ワンショット・マルチバイブレータによるパルス出力
入力ポートの特性，高電圧の入力，コンパレータ，エッジ検出など
第2章 入力ポートのインターフェース
2-1 PICマイコンの入力ポートの特性
2-2 高電圧との入力インターフェース──入力保護回路とクランプ回路
2-3 シュミット・トリガ入力
2-4 コンパレータの利用
2-5 交流信号のゼロ・クロス検出
2-6 ウィンドウ・コンパレータ──範囲内かどうかを検出する
2-7 パルス・エッジの検出──立ち上がり/立ち下がりを知る
コラム 新しいインサーキット書き込み器“PICkit2”
汎用ロジックICによる出力数の拡張や専用ICによる拡張方法
第3章 ポート数を拡張するインターフェース
3-1 標準ロジックICによる出力ポート数の拡張
3-2 標準ロジックICによる入力ポート数の拡張
3-3 I/OエキスパンダMCP23008
リレー，フォト・カプラ，iCouplerトランス，商用交流制御など
第4章 絶縁インターフェース
4-1 リレーによる絶縁接点出力
4-2 フォト・カプラによる入力と出力
4-3 iCouplerトランスによるアイソレーション
4-4 AC電源ラインの制御
LED，LCD，蛍光表示管，スイッチ，キーボード，可変抵抗，サウンダなど
第5章 フロント・パネル・インターフェース
5-1 LEDランプの駆動
5-2 7セグメントLED表示器のスタティック駆動
5-3 7セグメントLED表示器の多桁ダイナミック駆動
5-4 5×7ドット・マトリックスLED表示器のダイナミック駆動
5-5 キャラクタ表示LCDモジュール
5-6 キャラクタ表示蛍光表示管モジュール
5-7 グラフィック表示蛍光表示管モジュール
5-8 スイッチのインターフェース
5-9 マトリックス型キーボード
5-10 I/Oエクスパンダを使用したマトリックス型キーボード
5-11 ディジタル・スイッチの入力
5-12 可変抵抗器のインターフェース
5-13 1本のピンで複数スイッチを読み取る
5-14 手動操作用ロータリ・エンコーダ
5-15 サウンダによる音の発生
各種A-Dコンバータ，アナログ入力の増幅・切り替え・演算，絶縁型インターフェースなど
第6章 A-Dコンバータとアナログ入力のインターフェース
6-1 PWMとコンパレータによるA-D変換
6-2 A-Dコンバータの入力回路
6-3 A-Dコンバータの基準電圧
6-4 12ビット6μsの逐次比較型，AD7893AN-5の同期シリアル・インターフェース
6-5 2チャネル12ビット，100kspsの逐次比較型，MCP3202のSPIインターフェース
6-6 4チャネル17ビット相当の二重積分用フロントエンド TC514によるA-Dコンバータ
6-7 22ビット，13spsのΔΣ型 MCP3551の同期シリアル・インターフェース
6-8 AD7893-10とADuM1200による絶縁入力型12ビットA-Dコンバータ
6-9 ちょっとした増幅のためのOPアンプの利用
6-10 ゲイン制御可能なアンプMCP6S2xシリーズのSPIインターフェース
6-11 アナログ・スイッチによるアナログ交流信号の開閉
6-12 内蔵A-Dコンバータによる正負電圧の測定
6-13 差動増幅回路による直流電流の測定
6-14 非接触で直流電流を測定する
6-15 内蔵A-Dコンバータに交流信号を入力する方法
6-16 ピーク電圧をアナログ的に記憶するピーク・ホールド回路
6-17 正電圧も負電圧も正電圧に変換する絶対値回路
6-18 RMS-DCコンバータAD737による真の実効値測定
6-19 V-FコンバータAD650およびTC9400による電圧測定
6-20 電流トランスによる商用電源電流の絶縁測定
6-21 小型トランスによる商用電源電圧の絶縁測定
6-22 広いダイナミック・レンジの信号を扱えるログ・アンプ回路
6-23 アイソレーション・アンプ
第6章Appendix PICマイコンの内蔵A-Dコンバータについて
各種D-Aコンバータ，電子ボリューム，絶縁型D-Aコンバータ，信号の絶縁出力など
第7章 D-Aコンバータとアナログ出力のインターフェース
7-1 R-2Rラダー抵抗ネットワークによる4ビットD-Aコンバータ
7-2 PWMによる10ビットD-Aコンバータ
7-3 12ビットD-AコンバータTC1322のI2Cインターフェース
7-4 8ビットD-AコンバータAD7801BRのパラレル・インターフェース
7-5 12ビットD-AコンバータAD8300ANの同期シリアル・インターフェース
7-6 12ビットD-AコンバータMCP4822のSPIインターフェース
7-7 16ビットD-AコンバータAD5541の同期シリアル・インターフェース
7-8 乗算型8ビットD-AコンバータAD7524による各種波形の発生
7-9 8チャネル8ビット4象限乗算型D-AコンバータAD8842による4チャネルの信号発生
7-10 2チャネル8ビット電子ポテンショメータMCP42010のSPIインターフェース
7-11 8ビット電子ポテンショメータDS2890の1-Wireインターフェース
7-12 PWMを使用した絶縁型D-Aコンバータ
7-13 D-Aコンバータで使用する出力フィルタの簡易設計
7-14 交流信号を電力増幅する回路
第7章Appendix PICマイコンの内蔵PWM機能の概要
MicrowireやI2Cによるデータ・メモリの拡張法
第8章 シリアルEEPROMのインターフェース
8-1 1Kビット・シリアルEEPROM 93LC46のMicrowireインターフェース
8-2 4Kビット・シリアルEEPROM 24LC04のI2Cインターフェース
第8章Appendix PICマイコンのI2Cインターフェースについて
非同期シリアル，パラレル，CAN，USB，Ethernetなど
第9章 周辺機器との通信系インターフェース
9-1 非同期シリアル・インターフェース
9-2 ソフトウェアによる非同期シリアル・インターフェース
9-3 非同期シリアル・インターフェースの通信モニタ
9-4 プリンタ用パラレル・インターフェース
9-5 SPIで制御できるスタンド・アローンCANコントローラ MCP2510
9-6 USBインターフェースを内蔵したPICマイコン PIC18F4550/2550
9-7 マイコンに手軽にUSB機能を付与できるUSB-シリアル変換IC FT232BM
9-8 SPIで制御可能なスタンドアローンEthernetコントローラ ENC28J60
第9章Appendix PICマイコンの非同期シリアル通信とSPIモードの同期シリアル通信
PICマイコンの非同期シリアル通信
PICマイコンのSPIモードによる同期シリアル通信
DCブラシ・モータ，ステッピング・モータ，DCブラシレス・モータ，ラジコン用サーボ・モータ
第10章 モータのインターフェース
10-1 小型DCブラシ・モータのインターフェース
10-2 2相ステッピング・モータのインターフェース
10-3 DCブラシレス・モータのインターフェース
10-4 ラジコン用サーボ・モータのインターフェース
温度センサICやサーミスタ，加速度センサとの接続例
第11章 センサのインターフェース
11-1 温度センサTC77のSPIインターフェース
11-2 温度センサLM75のI2Cインターフェース
11-3 温度センサMCP9803のI2Cインターフェース
11-4 温度センサDS18S20の1-Wireインターフェース
11-5 電圧出力型の温度センサLM35DZとTC1047Aのインターフェース
11-6 サーミスタによる温度検知のためのインターフェース
11-7 2軸加速度センサADXL320のインターフェース
周波数や周期の測定，PLLやDDSによる信号発生，リアルタイム・クロック，PWMによる定電圧電源や定電流電源
第12章 測定および信号発生のインターフェース
12-1 内蔵タイマによる周波数の測定
12-2 タイマ1のパルス・カウントによる周期の測定
12-3 タイマ1のキャプチャ機能による周期の測定
12-4 PLLによる1M〜2MHzのクロック・ジェネレータ
12-5 ダイレクト・ディジタル・シンセサイザAD9835による最大1MHzの正弦波ジェネレータ
12-6 発振器内蔵型リアルタイム・クロックDS3231SのI2Cインターフェース
12-7 マイコンで電圧を設定できる定電圧電源回路
12-8 マイコンで電流を設定できる定電流出力回路
第12章Appendix PICマイコンのタイマ1について