ARM体得のススメ

第 1 部 ラズパイからはじめる ARM と C とアセンブラ
第
1章
便利時代は脱ブラックボックスで差がつく
ARM体得のススメ
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村井 和夫
表 1 IoT でよく使うと思われる汎用 32 ビット・マイコンはほと
んどが ARM
種 類
PIC
メーカ
マイクロチップ
特 徴
小規模定番マイコン
AVR
マイクロチップ
(旧アトメル)
小規模マイコン.お手軽マ
イコン基 板 Arduino にも使
われる
H8
ルネサス
(旧日立)
以前の小規模定番マイコン
画像処理・ディスプレイ用
途に使われていた独 自マイ
コン(2008 年付属基板)
ルネサスの定番 32 ビット・
マイコン.SuperH の高機能
版で後継的な位置づけ(2011
年付属基板)
● IoT 時代にちょっとちゃんと動かそうと思うと
ARM マイコンを使うことになる
メーカ
特 徴
SuperH/
SH-2A
ルネサス
(旧日立)
以前の定番マイコン(2006/
2010 年本誌付属基板)
V850
ルネサス
(旧 NEC)
現在では自動車向け RH850
に引き継がれているマイコ
ン(2007 年付属基板)
ColdFire
FR
RX
クラシック
ARM
(ARM7/9/11)
ARM
Cortex-A/R
ARM
Cortex-M
NXP( 旧フリー 伝統の M68K 系列マイコン.
スケー ル / モト 以前は根強いファンがいた
ローラ)
(2009 年付属基板)
サイプレス
(旧富士通)
ルネサス
● ちょこっと動かすだけなら以前から PIC マイ
コンなどがある
これまでマイコンは,さまざまな用途に合わせて,
各社強みを生かして,いろいろな種類が開発されてき
ました.あまり性能を要求しない,専用の組み込み用
途には,ピン数も少なくて済む PIC や AVR のような
小型 CPU が,いろいろな用途に使われています(表 1)
.
AVR は Arduino に使われ,主に趣味用途を中心に
広く使われています.使いやすい専用の揮発環境を提
供しているので,詳しい技術内容を理解しなくても,
電子工作ができるので,組み込みプログラムの入門用
途には非常に便利です.
これらの小型 CPU はピン数や機能が限られていま
す.GCC(GNU Compiler Collection)が使える CPU も
ありますが,本格的なプログラムを動かすには,性能
や機能が不足します.
(a)8/16 ビット
種 類
背景:ARM 時代は便利だけど
分かりにくい
特に ARM7 が以前からの定
番マイコン(2009 年 付 属 基
板)
ほぼ全ての CPU
メーカ
定番プロセッサ
定番マイコン
(2012 年付属基板)
(b)32 ビット
本誌ではこれまで,本格的な組み込み用途に使われ
る CPU をいろいろと取り上げてきましたが,現在で
は,ほとんどが ARM となっています.
ARM は,ARM 社が作った回路設計図(IP;知財)
のライセンスを受けた(半導体)メーカが,独自の周
辺回路の機能を付け加えた SoC(System on a Chip)
を開発しているので,さまざまな種類があります.現
在では,主だった CPU メーカで,ARM を製品化して
いないところはないといってもよいでしょう.
● ARM は便利だけど分かりにくい
ARM マイコン / プロセッサは高性能・高機能化が
進 み,PC だ け で な く 組 み 込 み シ ス テ ム 用 途 で も,
Linux のような本格的な OS を使うようになってきま
した.Linux のような高機能 OS 上では,提供される
API やライブラリの関数を並べるだけで多くのプログ
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2017 年 2 月号