実習・これだけは知っておきたい！マイコンCプログラミング（基礎編）[教材基板付き]
実習・これだけは知っておきたい！マイコンCプログラミング（基礎編）[教材基板付き]
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【開催日】2018年5月19日(土) ～ 2018年5月20日(日) 10:00-17:00 2日コース
【セミナNo.】ES18-0028 【受講料】38,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
【セミナNo.】ES18-0028 【受講料】38,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
本セミナでは，これから組み込みシステムの開発を始める技術者が，基礎的かつ広範囲な知識と技術を習得することを目指します．ARMマイコン基板（STM32 Cortex-M3 Nucleo Board ）を用いた実習を通して，ハードウェア資源が限られOSの支援もない状況で，デバイスを制御するプログラムを構成する方法を体系的に学びます．
まず，マイコンを用いた組み込み機器開発とはどのようなものであるか，その位置づけと応用を概観します．また，デバイス制御のための電子回路の基礎として，LED，スイッチ，ブザーや照度センサの接続と制御方法を解説し，C言語の特徴的な使い方（ビット演算など）も復習します．組み込みシステムの開発の流れ，環境のセットアップについてはARM系マイコンでの一般的な方法を説明します．
教材基板による実習では，ファームウェアと呼ばれる組み込みシステムのプログラムがどのような構造を持ち，複数の処理がどのように並行動作するのか，時間の管理，イベント駆動，割り込みなどについてプログラムの動作を確認しながら理解します．また，組み込みシステムで必須となるシリアル通信やアナログ値の入出力の技術も習得します．
＊本セミナは，2017年9月2日に開催された同名のセミナの内容を見直したもので，例題解説と演習の時間を多く取り，割り込みをよりていねいな説明にしたものです．
まず，マイコンを用いた組み込み機器開発とはどのようなものであるか，その位置づけと応用を概観します．また，デバイス制御のための電子回路の基礎として，LED，スイッチ，ブザーや照度センサの接続と制御方法を解説し，C言語の特徴的な使い方（ビット演算など）も復習します．組み込みシステムの開発の流れ，環境のセットアップについてはARM系マイコンでの一般的な方法を説明します．
教材基板による実習では，ファームウェアと呼ばれる組み込みシステムのプログラムがどのような構造を持ち，複数の処理がどのように並行動作するのか，時間の管理，イベント駆動，割り込みなどについてプログラムの動作を確認しながら理解します．また，組み込みシステムで必須となるシリアル通信やアナログ値の入出力の技術も習得します．
＊本セミナは，2017年9月2日に開催された同名のセミナの内容を見直したもので，例題解説と演習の時間を多く取り，割り込みをよりていねいな説明にしたものです．
●1日目
1. 組み込み開発とは
1.1 組み込み機器の構造
1.2 マイクロコントローラの働き
1.3 デバイスの制御と通信
1.4 組み込み開発の技術と今後
2. 電子回路の基礎
2.1 電子部品の働き
2.2 マイコンとの接続
2.3 ブレッドボードで実験
3. 組み込みプログラミング
3.1 プログラミング言語
3.2 SFR（特殊機能レジスタ）
3.3 ビット操作
3.4 メモリ配置（セクション管理）
3.5 割り込み処理
4. ARM マイコンによる開発
4.1 ARMマイコンの特徴
4.3 ARM の開発ツール
4.4 STM32 マイコンとは
4.5 STM32 の開発手順
5. STM32 開発環境の構築
5.1 TrueSTUDIO のインストール
5.2 新規プロジェクトの作成
5.3 デバッグと実行
5.4 CubeMX のインストール
6. プログラム演習
6.1 実習用回路の実装
6.2 プログラムの基本構造
6.3 クロック供給と周辺機能（GPIO）の初期化
6.4 ビット操作による LED とブザーの制御
6.5 スイッチ読み取りとチャタリング対策
6.6 SysTickによる時間の遅延
6.7 タイマによるLED とブザーの制御
6.8 CubeMXとHALによるプログラム作成
●2日目
7. タスクの管理
7.1 複数の処理の並行動作
7.2 SysTick による時間の管理
7.3 イベント駆動のプログラム構造
7.4 ステートマシンの記述
7.5 例題解説と演習
8. タイマ・カウンタ
8.1 タイマ・カウンタの構造と動作
8.2 トグルモードによるLED点滅とブザー音
8.3 PWM モードによるLEDの明るさ制御
8.4 入力キャプチャによる時間計測
8.5 例題解説と演習
9. 割り込み処理
9.1 割り込みと応答時間
9.2 優先順位と多重割り込み
9.3 割り込み機構（NVIC）の動作
9.4 デバイス初期化とハンドラの記述
9.5 タイマ割り込みによるLED 点滅
9.6 外部割込み（EXTI）によるスイッチ読み取り
9.7 例題解説と演習
10. シリアル通信
10.1 シリアル・パラレル変換とシフトレジスタ
10.2 ターミナルソフトの使い方
10.3 ポーリングによる送受信
10.4 割り込みによる送受信
10.5 バッファリング
10.6 文字列と数値の変換，文字列の照合
10.7 例題解説と演習
11. アナログとデジタルの変換
11.1 アナログ・デジタル変換のしくみ
11.2 分解能・基準電圧・変換時間・変換の開始と終了
11.3 照度センサの読み取り
11.4 例題解説と演習
●対象聴講者
・C，C++，C#，Javaなどでプログラムを作成できるが，組み込み開発の経験が浅い方
・Arduino系の製作ではもの足りない，あるいは現実の案件に対処できないと感じている方
・ハードウェア寄りのコンピュータ技術や，OSのない少メモリ環境下でのプログラム動作に興味がある方
・社内で十分に指導を受けられない，あるいは独学に限界を感じている組み込み系の技術者
・組み込みシステムのプログラム作法やハードウェア知識を整理・復習しておきたい方
・今後，ARM系マイコンによる組み込み開発に取り組む予定の方
●講演の目標
・組み込みシステム開発の基礎をハードウェア，ソフトウェアの両面から学ぶ
・開発の流れ，マイコン構造の基礎，デバイスの接続と制御，レジスタ操作の基本を理解する
・タイマによる時間管理，イベント駆動，ステートマシンの記述，割り込みや入出力の技術を習得する
1. 組み込み開発とは
1.1 組み込み機器の構造
1.2 マイクロコントローラの働き
1.3 デバイスの制御と通信
1.4 組み込み開発の技術と今後
2. 電子回路の基礎
2.1 電子部品の働き
2.2 マイコンとの接続
2.3 ブレッドボードで実験
3. 組み込みプログラミング
3.1 プログラミング言語
3.2 SFR（特殊機能レジスタ）
3.3 ビット操作
3.4 メモリ配置（セクション管理）
3.5 割り込み処理
4. ARM マイコンによる開発
4.1 ARMマイコンの特徴
4.3 ARM の開発ツール
4.4 STM32 マイコンとは
4.5 STM32 の開発手順
5. STM32 開発環境の構築
5.1 TrueSTUDIO のインストール
5.2 新規プロジェクトの作成
5.3 デバッグと実行
5.4 CubeMX のインストール
6. プログラム演習
6.1 実習用回路の実装
6.2 プログラムの基本構造
6.3 クロック供給と周辺機能（GPIO）の初期化
6.4 ビット操作による LED とブザーの制御
6.5 スイッチ読み取りとチャタリング対策
6.6 SysTickによる時間の遅延
6.7 タイマによるLED とブザーの制御
6.8 CubeMXとHALによるプログラム作成
●2日目
7. タスクの管理
7.1 複数の処理の並行動作
7.2 SysTick による時間の管理
7.3 イベント駆動のプログラム構造
7.4 ステートマシンの記述
7.5 例題解説と演習
8. タイマ・カウンタ
8.1 タイマ・カウンタの構造と動作
8.2 トグルモードによるLED点滅とブザー音
8.3 PWM モードによるLEDの明るさ制御
8.4 入力キャプチャによる時間計測
8.5 例題解説と演習
9. 割り込み処理
9.1 割り込みと応答時間
9.2 優先順位と多重割り込み
9.3 割り込み機構（NVIC）の動作
9.4 デバイス初期化とハンドラの記述
9.5 タイマ割り込みによるLED 点滅
9.6 外部割込み（EXTI）によるスイッチ読み取り
9.7 例題解説と演習
10. シリアル通信
10.1 シリアル・パラレル変換とシフトレジスタ
10.2 ターミナルソフトの使い方
10.3 ポーリングによる送受信
10.4 割り込みによる送受信
10.5 バッファリング
10.6 文字列と数値の変換，文字列の照合
10.7 例題解説と演習
11. アナログとデジタルの変換
11.1 アナログ・デジタル変換のしくみ
11.2 分解能・基準電圧・変換時間・変換の開始と終了
11.3 照度センサの読み取り
11.4 例題解説と演習
●対象聴講者
・C，C++，C#，Javaなどでプログラムを作成できるが，組み込み開発の経験が浅い方
・Arduino系の製作ではもの足りない，あるいは現実の案件に対処できないと感じている方
・ハードウェア寄りのコンピュータ技術や，OSのない少メモリ環境下でのプログラム動作に興味がある方
・社内で十分に指導を受けられない，あるいは独学に限界を感じている組み込み系の技術者
・組み込みシステムのプログラム作法やハードウェア知識を整理・復習しておきたい方
・今後，ARM系マイコンによる組み込み開発に取り組む予定の方
●講演の目標
・組み込みシステム開発の基礎をハードウェア，ソフトウェアの両面から学ぶ
・開発の流れ，マイコン構造の基礎，デバイスの接続と制御，レジスタ操作の基本を理解する
・タイマによる時間管理，イベント駆動，ステートマシンの記述，割り込みや入出力の技術を習得する
【受講者が持参するもの】
・USBメモリ（当日使うソフトウェアや資料などを持ち帰るため．FAT32，2GB以上）．
・USBメモリ（当日使うソフトウェアや資料などを持ち帰るため．FAT32，2GB以上）．
【講師】
田村 修 氏〔有限会社リカージョン 取締役 ，金沢工業大学非常勤講師〕
インターネット初期より，AppleTalk，TCP/IP搭載の組み込み機器開発を手掛ける．USBソフトウェア実装のV-USBにおけるCDCプロトコルの作者．AVR，ARMマイコンによる海外の組み込みコンテストで入賞．デジタル信号処理，画像処理に関する組み込み開発を得意とする．
田村 修 氏〔有限会社リカージョン 取締役 ，金沢工業大学非常勤講師〕
インターネット初期より，AppleTalk，TCP/IP搭載の組み込み機器開発を手掛ける．USBソフトウェア実装のV-USBにおけるCDCプロトコルの作者．AVR，ARMマイコンによる海外の組み込みコンテストで入賞．デジタル信号処理，画像処理に関する組み込み開発を得意とする．
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