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.

『絵解き マイコン C プログラミング教科書』 (鹿取 祐二 ほか 著、CQ 出版社、2018 年 4 月刊) は、ルネサス エレクトロニクスの 16 ビット・マイコン RL78 を載せた学習ボード C-First を動かしながら、マイコンを制御する C の書き方を学ぶ入門書です。CQ 出版社のトラ技ジュニア教科書シリーズの 1 冊で、著者は鹿取 祐二、白阪 一郎、永原 柊、藤澤 幸穂、宮崎 仁の 5 人です。副題は「CPU,I/O からセンサ, LED まで確実にハードウェアを動かす」で、版元は「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ました.」と案内しています。

マイコンの C、レジスターとビット操作

パソコン上の C では、画面やファイルの扱いを OS とライブラリが引き受けるため、プログラムがハードウェアに直接触れる場面はほとんどありません。マイコンでは事情が逆で、端子の入出力やタイマー、A-D コンバータといった周辺機能は、決まった番地に置かれたレジスターへ値を書き込むことで動きます。特定のビットだけを立てたり落としたりするビットごとの論理演算、16 進数での値の指定、番地を直接指す書き方、処理の途中に割り込んでくる関数の扱いが中心になります。C 言語 の文法に加えて、命令を読み出して実行する CPU とメモリ、I/O の関係が、レジスターに書く値の意味を決めます。動かない原因を探す デバッグ にも、マイコンにつないで実行を止め、変数やレジスターの中身を確かめる専用の道具が使われます。版元はこの点を「C 言語の書き方は, マイコンのハードウェアに強く依存します.」と説明し、内部ハードウェアからコンパイラーまでを熟知したベテラン技術者が書き方を解説すると案内しています。

全 13 章の構成、C の特徴と学習ボードから活用製作まで

目次は全 13 章に Appendix 1 から 5 と演習問題 A から I が加わります。第 1 章は「機械制御にも向いている」「オブジェクト指向」の 2 項目で C の特徴を扱い、第 2 章で学習ボード C-First のハードウェアと開発環境、サンプル・プログラムを紹介し、第 3 章「マイコン探検隊」と第 4 章「マイコンが動く仕組み」でメモリ、CPU、I/O の働きを扱います。第 5 章は LED を点滅させる L チカを題材に、関数、変数の宣言、if 文と for 文と while 文、16 進数とビットごとの論理演算子、プルアップ抵抗、3 種類の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」で条件判断と繰り返し、数値の表現方法、内蔵の周辺機能の操作を整理し、第 7 章「周辺機能操作の書き方」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、ビットフィールドを、第 8 章「割り込み処理の書き方」はインターバル・タイマーと割り込み要求が受け付けられる前後の流れを扱います。第 9 章はエミュレータの機能と手順、第 10 章は変数の初期値、第 11 章「プログラミング開発ツール CS+ の使い方」は開発ツールのインストールと使い方です。第 12 章「いざ! はじめての C プログラミング」では LED の点灯と消灯、スイッチの読み取り、タイマー、外部イベントの計測、PWM 出力、A-D 変換、I2C 通信のプログラムを書き、第 13 章「C 言語で動かすマイコン活用製作」で 7 セグメント LED 温度計、気温データ・ロガー、反射型フォト・リフレクタを使った心拍計、ライン・トレース・ロボットによる PID 制御入門を製作します。

学習ボード C-First と基板付きキット、版の登録

本書の演習は C-First ボードを手元に置くことが前提です。版元の書籍ページ (2026 年 10 月時点) では、本書と C-First ボードを同梱した「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」が関連商品として案内され、温度ロガーやライン・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パワーアップ拡張キットを使う旨も書かれています。Appendix では C-First が載せる RL78/G14 マイコンの機能、5 V 系と 3.3 V 系の 2 系統ある I2C、引数と返却値の使い方、配列の使い方を補い、Appendix 5 に演習問題の解答を収めています。国立国会図書館の書誌には、同じ ISBN で 2019 年 5 月の第 2 版と 2021 年 7 月の第 3 版も登録されています。

本書は、C の特徴と学習ボード C-First から始めて、マイコンの仕組みと L チカ、周辺機能、割り込み、デバッグ、開発ツールを経て、センサーを使った製作までを全 13 章と演習問題 A から I に収めています。