C 言語 & MCC による PIC プログラミング大全

名著「C 言語による PIC プログラミング大全」がさらに使いやすくなりました。
PIC のプログラム開発のためには、統合開発環境である「MPLAB X IDE」が便利です。さらに、ここに組み込めるプラグイン「MCC (MPLAB Code Configurator)」を使えば、GUI 操作でレジスタを設定した C 言語のソースコードを作成してくれるので、いちいちレジスタの設定を調べる必要はありません。ただ、便利なツールなのに、あまりにも多機能すぎて、初心者はどこになにがあるのか、どう操作すればよいのかがわかりにくいというデメリットもあります。本書では、これらの使い方を詳しく解説します。
なお、初心者にとって、学習用ハードウェアの製作は少しハードルが高かったのですが、本書では既製品を活用することで、お手軽に PIC マイコンの各種機能を試せるようにしました。
電子工作をマイコンボードで始めたけれど、そろそろ、PIC マイコンが気になってきたなという方、また、これまではデータシートにくびっぴきでレジスタ設定コードを書いていたという方、最新の PIC の新しい機能を試してみたい方にも、必ず役に立つ 1 冊です。

『C 言語 & MCC による PIC プログラミング大全』 (後閑哲也 著、技術評論社、2023 年 3 月 18 日発売) は、Microchip 社の PIC マイコンを C 言語 で動かすための開発環境と内蔵モジュールの使い方を、統合開発環境 MPLAB X IDE と、そこに組み込むプラグイン MCC (MPLAB Code Configurator) を軸に解説した本です。紹介文は本書を、『C 言語による PIC プログラミング大全』が「さらに使いやすくなりました」と案内しています。版元は「PIC マイコンの機能をつかいこなしたい方」と「MPLAB X IDE や MCC の使い方がよくわからない方」を読者に挙げています。

3 部構成、開発環境から XC8 コンパイラーと MCC まで

目次は 3 部に分かれます。第 1 部「PIC マイコンと開発環境の概要」は 5 章で、マイコンとプログラムの基礎、PIC16F1 ファミリのアーキテクチャ、Curiosity HPC ボードと Click ボードとブレッドボードを使うハードウェア開発環境、MPLAB X IDE と MPLAB XC8 コンパイラーのインストールから書き込みと実機デバッグ、MPLAB X IDE の便利機能までを扱います。第 2 部「MPLAB XC コンパイラの詳細」は 3 章で、コンパイル処理の流れ、プリプロセッサー、最適化、準拠する C 標準 (C90 と C99)、変数のデータ型とスコープ、割り込み処理関数を取り上げます。第 3 部「MCC と内蔵モジュールの使い方」は 11 章で、MCC の概要とインストールに続いてクロックやリセットなどのシステム関連の設定、入出力ピン、タイマー、通信、PWM 制御、パルスの生成、データの保存、電圧と電流の計測、その他の内蔵モジュールを扱い、第 11 章「ミドルウェアの使い方」の SD カードと FAT ファイルシステムの節で終わります。

MCC が生成するコードとレジスター設定の関係

マイコンの内蔵モジュールは、特殊機能レジスター (SFR) のビットを書き換えることで動作が決まります。紹介文のとおり、MCC は GUI 操作でレジスターを設定した C 言語のソースコードを作成するので、データシートでレジスターの設定を一つずつ調べる手間が減ります。生成されるのは、レジスターを設定する初期化のコードと、モジュールを操作する関数です。第 3 部の第 4 章から第 6 章の多くの節は、モジュールの内部構成と動作の説明、MCC による設定と生成される関数の使い方、例題の順に並んでいます。第 3 部第 1 章では、MCC の起動方法の節に Melody と Classic の項が置かれ、MCC による割り込み処理の記述の節もあります。第 1 部第 2 章が扱うコアインデペンデントペリフェラル (CIP) は、CPU の命令を介さずに周辺モジュールどうしが連携して動く PIC の仕組みです。

XC8 コンパイラーの仕様と割り込み処理関数

第 2 部は MPLAB XC8 コンパイラー の動作と仕様を扱います。PIC16F1 ファミリは、プログラムメモリとデータメモリを別々に扱うハーバードアーキテクチャのマイコンで、第 1 部第 2 章にもプログラムメモリとデータメモリのアーキテクチャの節が分かれて置かれています。変数の格納先には、コンパイラーによる自動配置と、書き手が指定する配置があり、第 2 部には実行時のメモリの配置、自動配置の変数と指定配置の変数、暗黙の型変換とキャストの節があります。第 2 部第 3 章は割り込み処理の流れとメリット、割り込み要因と許可禁止、割り込み処理の記述方法を扱います。

紹介文によると、学習用のハードウェアには既製品を使い、PIC マイコンの各種機能を手軽に試せるようにしています。版元は、電子工作をマイコンボードで始めて PIC マイコンが気になってきた人や、データシートを見ながらレジスター設定のコードを書いてきた人にも向けて本書を紹介しています。本書は、開発環境の導入と XC8 コンパイラーの仕様から、MCC による内蔵モジュールの設定と例題、SD カードの FAT ファイルシステムまでを 1 冊に収めています。