電子制御・信号処理のためのdsPIC活用ガイドブック
2006年8月15日紙版発売
後閑哲也 著
B5変形判/432ページ/CD1枚
定価3,608円(本体3,280円+税10%)
ISBN 4-7741-2863-5
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書籍の概要
この本の概要
dsPICとは,16ビットマイコンにDSP機能を組み込んだマイコンです。高性能なPICマイコンとしての機能に加え,ディジタル信号処理も高速にこなすことができ,応用範囲は大変広いものです。
本書では,内蔵モジュールの使い方やDSP機能の使い方,C言語によるプログラミング方法など,dsPICを使いこなす上で必要となる情報を詳しく解説します。
こんな方におすすめ
- 高機能で少ピンのDSPを使いたい方
- パワフルな16ビットマイコンを活用したい方
- DSPとマイコンを協調させたい方
目次
第1章 dsPICの概要
- 1-1 dsPICの概要
- 1-2 dsPICの種類と用途
- 1-2-1 モータ制御シリーズ
- 1-2-2 汎用シリーズ
- 1-2-3 センサーシリーズ
第2章 dsPICの基本内部構成
- 2-1 全体構成
- 2-2 MPU部の概要
- 2-2-1 レジスタアレイ
- 2-2-2 ループ構造
- 2-3 DSPエンジン
- 2-3-1 DSPエンジンの構成
- 2-3-2 DSP命令の実行
- 2-3-3 丸め誤差
- 2-4 プログラムメモリ
- 2-4-1 全体の構成
- 2-4-2 プログラムカウンタによるアクセス
- 2-4-3 テーブルリードライト命令によるアクセス
- 2-4-4 PSVによるアクセス
- 2-5 データメモリ構成
- 2-5-1 データメモリ全体構成
- 2-5-2 XデータとYデータ
- 2-5-3 モジュロアドレッシング
- 2-5-4 リバースアドレッシング
- 2-6 割り込み
- 2-6-1 ジャンプベクタ
- 2-6-2 割り込み優先順位
- 2-6-3 トラップ
- 2-6-4 汎用割り込み
- 2-6-5 割り込み関連制御レジスタ
第3章 ハードウェア設計
- 3-1 dsPICの電源とグランド
- 3-1-1 絶対最大定格と動作定格
- 3-1-2 消費電流
- 3-1-3 実装上の注意
- 3-2 クロックの構成
- 3-2-1 クロック回路構成
- 3-2-2 関連レジスタ
- 3-2-3 発振回路構成のポイント
- コラム 発振回路のC1,C2,Rsの値の最適値を求める
- 3-3 リセット
- 3-3-1 リセット要因とリセット制御レジスタ
- 3-3-2 パワーオンリセット
- 3-3-3 ブラウンアウトリセット(BOR)
- 3-4 コンフィギュレーションレジスタ
- 3-4-1 コンフィギュレーションレジスタの種類
- 3-4-2 C言語での記述の仕方
第4章 開発環境
- 4-1 開発環境
- 4-1-1 基本の環境
- 4-1-2 より進んだ環境
- 4-2 開発ツールとライブラリ群
- 4-2-1 開発ツール
- 4-2-2 ソフトウェアライブラリ
- 4-3 MPLAB IDEの使い方
- 4-3-1 MPLAB IDEの概要
- 4-3-2 MPLAB IDEでの開発の流れ
- 4-3-3 プロジェクトの作成
- 4-3-4 ソースの入力,エディタの使い方
- 4-3-5 ビルドの流れ
- 4-3-6 MPLIBによるライブラリの作成方法
- 4-3-7 シミュレータによる実行制御
- 4-3-8 変数やレジスタのモニタ
- 4-3-9 実行時間の測定
- 4-3-10 擬似入力
- 4-4 MPLAB ICD2による書き込み
- 4-4-1 MPLAB ICD2の接続
- 4-4-2 MPLAB ICD2の使い方
第5章 Cコンパイラの使い方
- 5-1 MPLAB C30コンパイラの概要
- 5-1-1 MPLAB C30の特徴
- 5-1-2 コンパイル作業の流れ
- 5-1-3 プログラムメモリ配置
- 5-1-4 データメモリ配置
- 5-1-5 スタートアップ
- 5-1-6 データ型
- 5-2 デバイスファイル
- 5-2-1 SFRレジスタの扱い
- 5-2-2 コンフィギュレーションの設定
- 5-2-3 制御用マクロ
- 5-3 割り込み処理の記述
- 5-3-1 割り込みサービスルーチン(ISR)の作成方法
- 5-3-2 割り込みサービスルーチン用マクロ
- 5-3-3 割り込みサービスルーチン用関数の構文
- 5-3-4 割り込みの禁止許可
- 5-3-5 割り込みのネスティング(多重割り込み)
- 5-3-6 割り込みプログラム例
- 5-4 MPLAB C30ライブラリ
第6章 製作例による内蔵モジュールの使い方
- 6-1 dsPIC汎用ユニットの製作
- 6-1-1 汎用dsPICユニットの構成
- 6-1-2 仕様と回路詳細
- 6-1-3 部品と組み立て
- 6-1-4 外部接続
- 6-2 入出力ピンの使い方
- 6-2-1 dsPICの入出力ピンの内部構成
- 6-2-2 入出力ピン関連レジスタ
- 6-2-3 入出力ピン関連割り込み
- 6-2-4 単純入出力のプログラム例
- 6-2-5 外部割り込みによる入出力プログラム例
- 6-2-6 液晶表示器の制御
- コラム 入出力ピンへ外部機器を接続する
- 6-3 タイマの使い方
- 6-3-1 タイマのタイプと内部構成
- 6-3-2 タイマの動作モードと割り込み
- 6-3-3 32ビットタイマモード
- 6-3-4 タイマ用ライブラリ関数
- 6-3-5 タイマの使用例
- 6-4 D/Aコンバータの使い方とファンクションジェネレータの製作
- 6-4-1 D/Aコンバータ「AD5331」の使い方
- 6-4-2 正弦波の出力
- 6-4-3 ファンクションジェネレータの組み立て
- 6-4-4 ロータリエンコーダの使い方
- 6-4-5 プログラム製作
- 6-4-6 出力結果
- 6-5 12ビットA/D,D/Aコンバータと基準電圧計の製作
- 6-5-1 基準電圧計の組み立て
- 6-5-2 12ビットA/Dコンバータの使い方
- 6-5-3 SPI通信とD/Aコンバータの使い方
- 6-5-4 dsPICのSPIインターフェース
- 6-5-5 基準電圧計のプログラム製作
- 6-6 10ビットA/Dコンバータの使い方とオシロスコープの製作
- 6-6-1 オシロスコープの組み立て
- 6-6-2 UARTモジュールの使い方
- 6-6-3 10ビットA/Dコンバータの使い方
- 6-6-4 オシロスコープのPIC側プログラム製作
- 6-6-5 パソコン側プログラム
- 6-7 アウトプットコンペアとインプットキャプチャ
- 6-7-1 アウトプットコンペアモジュール
- 6-7-2 インプットキャプチャ
- 6-8 モータ制御用PWMモジュールの使い方
- 6-8-1 モータ制御用PWM(MCPWM)の構成と機能
- 6-8-2 関連SFRレジスタ
- 6-8-3 モータ制御PWMモジュールのCライブラリ関数
- 6-8-4 実際の使用例(オープンループ制御)
第7章 DSP機能の使い方
- 7-1 ディジタル信号処理とDSP
- 7-1-1 DSPを使うとどう変わるか
- 7-1-2 DSPの応用例
- 7-1-3 DSPに求められる性能
- 7-2 アナログ信号のサンプリング処理
- 7-2-1 サンプリング周期
- 7-2-2 エリアシング
- 7-2-3 オーバーサンプリングとデシメーション
- 7-2-4 0次ホールド効果
- 7-2-5 出力のオーバーサンプリング
- 7-3 ディジタルフィルタの基礎
- 7-3-1 移動平均と差分方程式
- 7-3-2 FIRフィルタ
- 7-3-3 窓関数
- 7-3-4 IIRフィルタ
- 7-4 dsPICのDSP機能の詳細
- 7-4-1 高速化の工夫
- 7-4-2 高精度化の工夫
- 7-4-3 固定小数点数の扱い
- 7-5 DSPライブラリの使い方
- 7-5-1 DSPアルゴリズム関数ライブラリ
- 7-5-2 FIRフィルタのプログラム例
第8章 ディジタルフィルタの作り方
- 8-1 フィルタプログラムの作成手順
- 8-2 Digital Filter Design Toolの使い方
- 8-2-1 Digital Filter Design Toolの概要
- 8-2-2 FIRフィルタの設計
- 8-2-3 IIRフィルタの設計
- 8-3 プログラムに組み込む
- 8-3-1 ファイルのプロジェクトへの登録とコンパイル
- 8-4 dsPICworksの使い方
- 8-4-1 dsPICworks Data Analysisの概要
- 8-4-2 入手とインストール
- 8-4-3 波形生成の使い方
- 8-4-4 MPLAB IDEと連携した使い方
第9章 製作例によるDSP機能の使い方
- 9-1 フィルタユニット
- 9-1-1 フィルタユニットの作成
- 9-1-2 FIRフィルタの作成
- 9-1-2 FIRフィルタの特性確認
- 9-1-3 IIRフィルタの作成
- 9-1-4 IIRフィルタの特性確認
- 9-2 音楽イルミネーションの製作
- 9-2-1 機能仕様と全体構成
- 9-2-2 回路図と組み立て
- 9-2-3 プログラムの製作
- 9-2-4 動作確認
参考文献
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