基板付きキット 絵解き マイコン C プログラミング教科書

IoT を制御する C プログラミング技術習得のために開発したマイコン・ボード「C-First」を動かしながら, 正しい C 言語の書き方をマスタする入門書です.エレクトロニクス 1 年生や学生でも理解できるよう, マンガをふんだんに使って基礎を解説しました.

★目 次

◎パソコン, マイコン…どんなコンピュータも思いのままに動かせる
●第 1 章 プログラマの世界共通語「C」

◎16 ビット・マイコン & センサ & デバッガ搭載! 他には何も要らない
●第 2 章 C プログラミング学習ボード「C-First」

◎C プログラミング学習ボード「C-First」のキー・パーツ
●Appendix 1 RL78/G14 マイコンの機能

◎C プログラミング学習ボード「C-First」の最重要インターフェース
●Appendix 2 C-First の I2C は 2 系統 (5V 系と 3.3V 系)

◎コンピュータ・ワールドへようこそ!
●第 3 章 マイコン探検隊

◎コンピュータの 5 大装置「演算装置」「入力装置」「出力装置」「記憶装置」「制御装置」
●第 4 章 マイコンが動く仕組み

◎Are you ready ?
●第 5 章 C プログラミング始めの一歩「L チカ」

◎マイコン界のコモンセンスを伝授!
●第 6 章 正統派! C プログラミングの作法

◎A-D コンバータや UART 通信の操作を伝授!
●第 7 章 周辺機能操作の書き方

◎処理を一時中断! 違う処理を行う! 元の処理に戻る!
●第 8 章 割り込み処理の書き方

◎動かない原因を高速究明!
●第 9 章 プログラムを修正する技「デバッグ」

◎メーカお膳立てのスタートアップ・ルーチンの初期値処理に解決の糸口あり
●第 10 章 限りあるメモリを無駄なく! 変数宣言

◎関数群を呼び出しながら構造化プログラミング
●Appendix 3 チームで開発!「引数」と「返却値」の正しい使い方

◎画像用や通信用のディジタル・データを上手に格納する
●Appendix 4 大量のデータを効率よく扱う配列の使い方

◎インストールからトラブルシュートまで
●第 11 章 プログラミング開発ツール CS+ の使い方

◎LED チカチカから加速度センサの読み取りまで
●第 12 章 いざ! はじめての C プログラミング

◎LED 温度計から心拍計, ロボット…卒研/ 夏休み/ 宿題のテーマ探し
●第 13 章 C 言語で動かすマイコン活用製作

●Appendix 5 演習問題の解答

マイコンを動かしたいけれど C 言語もまだ書けない、という段階から、手元のボードでセンサーの値を読むところまで進むための学習キットです。『基板付きキット 絵解き マイコン C プログラミング教科書』 (鹿取 祐二、白阪 一郎、永原 柊、藤澤 幸穂、宮崎 仁 著、CQ 出版 (トラ技ジュニア教科書)、2018 年 4 月発行) は、書籍『絵解き マイコン C プログラミング教科書』に、学習用のマイコン・ボード「C-First」、USB ケーブル、DVD-ROM を同梱したものです。版元は、ボードを動かしながら正しい C 言語の書き方を身に付ける入門書と案内し、エレクトロニクス 1 年生や学生が理解できるよう、マンガをふんだんに使って基礎を解説したとしています。副題は「加速度/温度/照度を測ったり LED を光らせたり…ハードウェアを動かしながら学ぶ」です。

RL78 を載せた学習ボード C-First と、対応する Windows

C-First には、ルネサス エレクトロニクス製の 16 ビット・マイコン RL78/G14 と、加速度センサー、照度センサー、温度センサーが載っています。版元は、書籍で紹介したプログラムを書き込んで動作を確かめることで学習の成果を確認できると説明しています。注意したいのは開発に使う PC の条件です。版元のページは、付録基板は Windows 11 に対応せず Windows 10 までとしたうえで、ボードのデバッガーのドライバーは Windows のメモリ整合性が有効だと正しく動作しないため、Windows 11 で使う場合はこの設定をオフにする方法を案内しています。Microsoft のライフサイクルの案内では、Windows 10 は 2025 年 10 月 14 日にサポートを終えています。メモリ整合性は Windows のセキュリティ機能の 1 つなので、学習に使う PC をどう用意するかを買う前に決めておくと、届いてから慌てずに済みます。

L チカから活用製作まで、全 13 章と Appendix 5 本の流れ

本文は全 13 章と Appendix 5 本で構成されています。第 1 章で C 言語の位置づけを、第 2 章で C-First のハードウェアと開発環境を紹介し、第 3 章「マイコン探検隊」と第 4 章「マイコンが動く仕組み」で ROM、RAM、CPU、I/O の働きを押さえます。第 5 章は LED を点滅させる L チカを題材に、変数の宣言、if 文と for 文と while 文、特定のビットの操作、16 進数とビットごとの論理演算子、レジスターの操作へ進みます。第 6 章「正統派! C プログラミングの作法」、第 7 章「周辺機能操作の書き方」、第 8 章「割り込み処理の書き方」、第 10 章「限りあるメモリを無駄なく! 変数宣言」では、プリプロセッサー命令とヘッダー・ファイル、絶対番地操作、ビットフィールド、インターバル・タイマー、割り込み要求の流れ、変数の初期値を扱い、第 9 章はエミュレータを使ったデバッグの手順です。第 11 章「プログラミング開発ツール CS+ の使い方」で開発ツールを導入し、第 12 章「いざ! はじめての C プログラミング」では LED、スイッチ、タイマー、PWM 出力、A-D 変換、I2C 通信のプログラムを演習問題とともに書きます。最後の第 13 章「C 言語で動かすマイコン活用製作」は、7 セグメント LED 温度計、気温データ・ロガー、心拍計、ライン・トレース・ロボットによる PID 制御入門の製作です。版元は、温度ロガーとライン・トレース・ロボットの製作にはマルツエレックで入手できる拡張キットを使うと案内しています。

パソコンの C とマイコンの C、何が違うのか

版元は、C 言語の書き方はマイコンのハードウェアに強く依存すると述べています。パソコンで動く C 言語 のプログラムは OS が用意した仕組みを通して画面やファイルを扱いますが、マイコンでは OS を挟まずに、周辺機能を制御するレジスターの決まった番地へ値を書き込み、特定のビットを立てたり落としたりして端子の電圧を切り替えます。タイマーが一定時間ごとに出す合図や、ボタンが押された瞬間の合図を受けて処理を割り込ませる仕組みも、マイコンのプログラムでは日常的に使われます。第 5 章から第 8 章で扱うビット演算、絶対番地、ビットフィールド、割り込みは、どれもこのハードウェアに近い書き方の要素です。

学生と電子工作の初学者に向く、ボード付きの入門

C 言語とマイコンを同時にゼロから学びたい学生や、電子工作の延長でプログラムを書いてみたい人に向くキットです。ボードと書籍がそろっているので、部品を選んで回路を組む前の段階でも、第 5 章から LED を光らせて手応えを得られます。第 13 章の見出しには卒研、夏休み、宿題のテーマ探しが添えられており、学校の課題に使う題材を探す人にも合います。一方、開発ツールは RL78 向けの CS+ で、Arduino IDE や Arm のマイコンでの開発を学ぶ本ではありません。すでにボードを持っている人や、まず本だけ読みたい人のために、版元は書籍単体の『絵解き マイコン C プログラミング教科書』も扱っています。手を動かしながら C の書き方とマイコンの仕組みを一緒に身に付けたい人は、PC の用意を確かめたうえで、このキットから始めてみてください。