Last Update 2019/06/21
世界で利用の広まる組み込みマイコンを理解するために
mbed/ARM活用事例
B5変型判 304ページ
定価3,960円(税込)
JAN9784789842174
2011年10月15日発行
好評発売中！
組み込み用に特化したマイコンであるARMプロセッサCortex-M3/M0は，PICやAVRといった8ビット/16ビットの組み込み分野と同じところにつかわれるパフォーマンスの良い製品です．
新しいマイコンを学習するのは，使い慣れたマイコンと機能が大きく異なる場合，なかなか習得が大変です．本書は，ARM社の用意した開発はクラウド環境で行えるmbedというモジュールを中心に取り上げます．新しいマイコンの場合，各社評価用ボードを用意しますし，mbedはその一つではありますが，素早い開発ができるように，開発環境がユーザーフレンドリに作られています．具体的な事例は本文を読んでいただければ，いままで一つでもマイコンの開発経験があれば，あっという間にARMマイコンで動くものを作ってしまうことができることが実感できるでしょう．
本書は，大きく三つの分野で構成しています．第1章から第6章は，mbedを使っていろいろなアプリケーションを作るベースとなるテーマを取り上げています．第7章から第10章は応用事例です．アナログ入力からインターネット/ネットワークの応用まで，幅広い分野をカバーしています．
第11章から第13章は，ARM自体の開発ツールの使い方を具体的に紹介しています．mbedではクラウド環境で用意されたライブラリを駆使して短い時間に動くものが作れますが，オーソドックスな開発は，これらの章を参照してください．
新しいマイコンを学習するのは，使い慣れたマイコンと機能が大きく異なる場合，なかなか習得が大変です．本書は，ARM社の用意した開発はクラウド環境で行えるmbedというモジュールを中心に取り上げます．新しいマイコンの場合，各社評価用ボードを用意しますし，mbedはその一つではありますが，素早い開発ができるように，開発環境がユーザーフレンドリに作られています．具体的な事例は本文を読んでいただければ，いままで一つでもマイコンの開発経験があれば，あっという間にARMマイコンで動くものを作ってしまうことができることが実感できるでしょう．
本書は，大きく三つの分野で構成しています．第1章から第6章は，mbedを使っていろいろなアプリケーションを作るベースとなるテーマを取り上げています．第7章から第10章は応用事例です．アナログ入力からインターネット/ネットワークの応用まで，幅広い分野をカバーしています．
第11章から第13章は，ARM自体の開発ツールの使い方を具体的に紹介しています．mbedではクラウド環境で用意されたライブラリを駆使して短い時間に動くものが作れますが，オーソドックスな開発は，これらの章を参照してください．
目次
イントロダクション
第1章 初めてのmbed利用
1-1 lesson1 組み込みマイコンの世界への誘い
1-2 lesson2 これがmbedだ！
1-3 lesson3 まずは，定番 LEDチカチカ
1-4 lesson4 LEDチカチカ・プログラムを改造してみよう
1-5 lesson5 スイッチ入力に挑戦してみよう！
1-6 lesson6 ブレッドボードにLEDを増設してみよう
1-7 lesson7 A-D変換して，温度を測ってみよう
Column…1-1 mbedで何ができるか？
Column…1-2 開発言語はC++
mbedに表示機能を追加する
第2章 キャラクタLCDを極めよう
2-1 使用するLCDについて
2-2 TextLCDライブラリについて
2-3 LCDに文字を表示する
2-4 温度と湿度を測定しLCDに表示する
2-5 mbedでLCDの外字登録と表示をしてみよう
2-6 文字が流れるプログラムを制作する
Column…2-1 半角カタカナの表示について
Column…2-2 mbed用評価ボードについて
外部メモリの活用
第3章 SDカードを使ってファイルを操作するプログラムを作る
3-1 ファイルにデータを書き込む
3-2 SDカード・スロットの準備
3-3 SDFileSystemライブラリとファイル入出力関数について
3-4 オリジナル楽譜データをマイクロSDから読み込み音楽を鳴らしてみよう！
3-5 温度と湿度データをマイクロSDに記録する
Column…3-1 mbedが消えちゃった！
Column…3-2 mbedのRTC用バッテリはあまり持たない？
ディジタル入出力の活用
第4章 チョロQハイブリッドで赤外線リモコン制御の基礎を学ぼう
4-1 チョロQハイブリッドとは
4-2 チョロQハイブリッドの制御信号を解析してみる
4-3 赤外線LEDと赤外線受光モジュールの関係
4-4 チョロQのリモコンでmbedを制御する
4-5 チョロQハイブリッドをジョイスティックで制御する
4-6 オリジナル・リモコンについて
4-7 赤外線LEDの出力について
4-8 オリジナル・リモコン・プログラムの作成
Column…4-1 赤外線を見る
アナログ入力の活用
第5章 赤外線距離センサを使う
5-1 赤外線距離センサについて
5-2 出力電圧と距離を変換する式を求めよう
5-3 距離センサの加工とmbedとの接続
5-4 電子定規e-rulerの作成
5-5 衝突検知システムの製作
5-6 なんちゃってテルミンの製作
ネットワークの利用
第6章 mbedをネットワークにつなげよう!
6-1 mbedをネットワークに接続するための準備
6-2 ネットワーク・プログラムの概略
6-3 UDP通信プログラムの作成
6-4 UDPDataClientの動作確認
6-5 TCP通信プログラムの概要
6-6 TCPプログラムの作成
6-7 TCPCtrlServerの動作確認
6-8 ネットワークを使ったチョロQ遠隔制御プログラムの作成
6-9 TCPChoroQCtrlの動作確認
ネットワークと外部コントロールの組み合わせ
第7章 mbedで作る電力不足時代対策システムの製作
7-1 mbedで作る電力不足時代対応システム
7-2 電力供給状況表示装置の製作
7-3 電力供給状況対応電源制御装置の製作
7-4 電力供給逼迫時シャットダウン装置の製作
Column…7-1 システムの問題点と，ゆるい草の根スマートグリッドへの応用
Bluetoothと外部コントロールの組み合わせ
第8章 壁を這うロボット
8-1 クラウドの環境では開発するためのツール以外に，コミュニティ機能も備わっている
8-2 USBポートでBluetoothの通信
8-3 プログラムの準備
8-4 車体の用意
充電とデータ・ロギング
第9章 太陽光発電モニタ・システムの製作
9-1 MPPTソーラ・チャージ・コントローラの製作
9-2 電流計測ユニット
9-3 過電圧保護ユニットの製作
9-4 5V安定化電源ユニット
9-5 太陽光発電モニタ・ファイル記録システムのmbedプログラム
9-6 無線LAN対応にバージョンアップ
9-7 LAN接続
9-8 無線LANへの対応
9-9 無線LAN対応のプログラム
9-10 ネクストエナジー・アンド・リソース(株)見学レポート
画像データのハンドリング
第10章 シリアル接続カメラと有機ELディスプレイ内蔵スイッチで作るmbedディジタル・カメラ
10-1 mbedでデジカメを作る
10-2 mbedディジタル・カメラの回路
10-3 μCAMの利用手順
10-4 カラーISスイッチの利用手順
10-5 μCAM-TTLとIS-C15ANP4を使ったmbedディジタル・カメラ
10-6 mbedデジカメを動かしてみる
ARMと組み込み技術を手軽に学ぶ
第11章 ビュート ローバーARMによる開発入門
11-1 ビュート ローバーARMの組み立て
11-2 ビュートビルダー2の使い方
11-3 LPCXpressoで〜Hello World!〜
11-4 Bluetoothを楽しもう
はじめてのARM開発
第12章 東芝製TMPM364F10FG+KEIL MCBTMPM360入門
12-1 パッケージの内容
12-2 開発環境μVision4を使ってみる
12-3 サンプル・プロジェクトの実行
12-4 デバッグ・セッションの使い方
12-5 トレースの使い方
12-6 ストップウォッチの使い方
12-7 アナライザを使う
はじめてのARM開発
第13章 IAR Embedded Workbench IDEを富士通の評価ボードで試す
13-1 富士通Cortex-M3マイコンの評価ボード・キットの内容
13-2 IAR Embedded Workbench IDEのインストール
13-3 サンプル・プログラムを動かしてみる
Column…13-1 富士通のARMマイコンMB9BF506N/Rの評価ボード
Column…13-2 Flash Debug/RAM Debug
イントロダクション
第1章 初めてのmbed利用
1-1 lesson1 組み込みマイコンの世界への誘い
1-2 lesson2 これがmbedだ！
1-3 lesson3 まずは，定番 LEDチカチカ
1-4 lesson4 LEDチカチカ・プログラムを改造してみよう
1-5 lesson5 スイッチ入力に挑戦してみよう！
1-6 lesson6 ブレッドボードにLEDを増設してみよう
1-7 lesson7 A-D変換して，温度を測ってみよう
Column…1-1 mbedで何ができるか？
Column…1-2 開発言語はC++
mbedに表示機能を追加する
第2章 キャラクタLCDを極めよう
2-1 使用するLCDについて
2-2 TextLCDライブラリについて
2-3 LCDに文字を表示する
2-4 温度と湿度を測定しLCDに表示する
2-5 mbedでLCDの外字登録と表示をしてみよう
2-6 文字が流れるプログラムを制作する
Column…2-1 半角カタカナの表示について
Column…2-2 mbed用評価ボードについて
外部メモリの活用
第3章 SDカードを使ってファイルを操作するプログラムを作る
3-1 ファイルにデータを書き込む
3-2 SDカード・スロットの準備
3-3 SDFileSystemライブラリとファイル入出力関数について
3-4 オリジナル楽譜データをマイクロSDから読み込み音楽を鳴らしてみよう！
3-5 温度と湿度データをマイクロSDに記録する
Column…3-1 mbedが消えちゃった！
Column…3-2 mbedのRTC用バッテリはあまり持たない？
ディジタル入出力の活用
第4章 チョロQハイブリッドで赤外線リモコン制御の基礎を学ぼう
4-1 チョロQハイブリッドとは
4-2 チョロQハイブリッドの制御信号を解析してみる
4-3 赤外線LEDと赤外線受光モジュールの関係
4-4 チョロQのリモコンでmbedを制御する
4-5 チョロQハイブリッドをジョイスティックで制御する
4-6 オリジナル・リモコンについて
4-7 赤外線LEDの出力について
4-8 オリジナル・リモコン・プログラムの作成
Column…4-1 赤外線を見る
アナログ入力の活用
第5章 赤外線距離センサを使う
5-1 赤外線距離センサについて
5-2 出力電圧と距離を変換する式を求めよう
5-3 距離センサの加工とmbedとの接続
5-4 電子定規e-rulerの作成
5-5 衝突検知システムの製作
5-6 なんちゃってテルミンの製作
ネットワークの利用
第6章 mbedをネットワークにつなげよう!
6-1 mbedをネットワークに接続するための準備
6-2 ネットワーク・プログラムの概略
6-3 UDP通信プログラムの作成
6-4 UDPDataClientの動作確認
6-5 TCP通信プログラムの概要
6-6 TCPプログラムの作成
6-7 TCPCtrlServerの動作確認
6-8 ネットワークを使ったチョロQ遠隔制御プログラムの作成
6-9 TCPChoroQCtrlの動作確認
ネットワークと外部コントロールの組み合わせ
第7章 mbedで作る電力不足時代対策システムの製作
7-1 mbedで作る電力不足時代対応システム
7-2 電力供給状況表示装置の製作
7-3 電力供給状況対応電源制御装置の製作
7-4 電力供給逼迫時シャットダウン装置の製作
Column…7-1 システムの問題点と，ゆるい草の根スマートグリッドへの応用
Bluetoothと外部コントロールの組み合わせ
第8章 壁を這うロボット
8-1 クラウドの環境では開発するためのツール以外に，コミュニティ機能も備わっている
8-2 USBポートでBluetoothの通信
8-3 プログラムの準備
8-4 車体の用意
充電とデータ・ロギング
第9章 太陽光発電モニタ・システムの製作
9-1 MPPTソーラ・チャージ・コントローラの製作
9-2 電流計測ユニット
9-3 過電圧保護ユニットの製作
9-4 5V安定化電源ユニット
9-5 太陽光発電モニタ・ファイル記録システムのmbedプログラム
9-6 無線LAN対応にバージョンアップ
9-7 LAN接続
9-8 無線LANへの対応
9-9 無線LAN対応のプログラム
9-10 ネクストエナジー・アンド・リソース(株)見学レポート
画像データのハンドリング
第10章 シリアル接続カメラと有機ELディスプレイ内蔵スイッチで作るmbedディジタル・カメラ
10-1 mbedでデジカメを作る
10-2 mbedディジタル・カメラの回路
10-3 μCAMの利用手順
10-4 カラーISスイッチの利用手順
10-5 μCAM-TTLとIS-C15ANP4を使ったmbedディジタル・カメラ
10-6 mbedデジカメを動かしてみる
ARMと組み込み技術を手軽に学ぶ
第11章 ビュート ローバーARMによる開発入門
11-1 ビュート ローバーARMの組み立て
11-2 ビュートビルダー2の使い方
11-3 LPCXpressoで〜Hello World!〜
11-4 Bluetoothを楽しもう
はじめてのARM開発
第12章 東芝製TMPM364F10FG+KEIL MCBTMPM360入門
12-1 パッケージの内容
12-2 開発環境μVision4を使ってみる
12-3 サンプル・プロジェクトの実行
12-4 デバッグ・セッションの使い方
12-5 トレースの使い方
12-6 ストップウォッチの使い方
12-7 アナライザを使う
はじめてのARM開発
第13章 IAR Embedded Workbench IDEを富士通の評価ボードで試す
13-1 富士通Cortex-M3マイコンの評価ボード・キットの内容
13-2 IAR Embedded Workbench IDEのインストール
13-3 サンプル・プログラムを動かしてみる
Column…13-1 富士通のARMマイコンMB9BF506N/Rの評価ボード
Column…13-2 Flash Debug/RAM Debug