標準テキスト組込みプログラミング

『標準テキスト組込みプログラミング』 (富士通ラーニングメディア 編著、技術評論社、2008 年 4 月刊) は、組込みシステムの開発に要るコンピューターとハードウェアの基礎知識を 2 部 6 章の教科書の形にまとめた本です。版元の書籍ページの見出しには「ハードウェア基礎」が添えられています。版元の概要によれば、実際に開かれているセミナーの内容をもとにし、組込みシステム技術協会 (JASA) が実施する組込み技術者試験 ETEC のクラス 2 のカリキュラム構成に準拠しています。版元は対象として、組込みシステムの開発に従事する人、ハードウェアに関する知識に自信のない人、メーカーへの就職前に基本を身につけたい学生を挙げ、ソフトウェア編を続刊として案内しています。

2 部 6 章の構成、組込みシステムの基礎からプロセッサー周辺技術まで

第 1 部は第 1 章と第 2 章です。第 1 章「組込みシステムの基礎」でハードウェア構成とソフトウェア構成、組込みシステムの特徴を整理し、第 2 章「情報とデータ」で基数と基数変換、2 進化 10 進コード、固定小数点数と浮動小数点数、丸め誤差と情報落ちと桁落ち、シフト、論理積から否定論理和までの論理演算と MIL 記号による論理回路を扱います。第 2 部「ハードウェア」は第 3 章「MPU の仕組み」、第 4 章「メモリの仕組み」、第 5 章「外部周辺装置」、第 6 章「プロセッサ周辺技術」の 4 章です。どの章も末尾に確認問題と解答と解説が付き、巻末の参考情報には組込みソフトウェア技術者試験のクラス 2 試験要綱が載っています。

第 2 部の MPU、メモリ、周辺装置、プロセッサー周辺技術

第 3 章は命令実行の仕組みとビット幅、プロセッサアーキテクチャと高速化、クロックと省電力制御、レジスター、加算器とフリップフロップ、スタック、バス、そして DSP、GPU、MMU といったコプロセッサーまでを順に取り上げます。第 4 章は SRAM と DRAM、マスク ROM から EPROM、フラッシュメモリまでの記憶素子です。第 5 章はスイッチのチャタリングとエッジ、センサー、LCD、7 セグメント LED、補助記憶装置、通信の規格を扱い、第 6 章は割り込みの種類と仕組み、割り込みコントローラー、多重割り込み、例外、DMA、タイマーとカウンター、ウォッチドッグタイマー、A/D コンバーターと D/A コンバーターで締めくくります。

MPU とスタック、割り込み、ウォッチドッグタイマー

MPU (マイクロプロセッサー) は、CPU の働きを 1 つの半導体チップにまとめた部品です。スタック は、後に入れたデータを先に取り出す記憶の領域で、処理の前後でレジスターの中身を退避して戻す時などに使います。割り込みは、周辺装置やタイマーからの信号で MPU が実行中の処理を中断し、決められた処理へ移る仕組みです。ウォッチドッグタイマーは、一定時間の間に合図が来ないとプロセッサーをリセットするタイマーです。

本書は、組込みシステムの構成から数の表現、MPU、メモリ、外部周辺装置、プロセッサーの周辺技術までを 2 部 6 章に収め、各章を確認問題と解答と解説で結んでいます。