実習・ビギナのためのプログラミング： ArmマイコンとPCをシリアル通信でつないで作るWindowsアプリケーションの開発入門
実習・ビギナのためのプログラミング：
ArmマイコンとPCをシリアル通信でつないで作るWindowsアプリケーションの開発入門
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【開催日】2024年4月16日(火) 10:00-17:00 1日コース
【セミナNo.】ES23-0141 【受講料】24,000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.】ES23-0141 【受講料】24,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
PC（パソコン）とマイコン・ボードをシリアル通信でつなぐことができれば，いろいろとおもしろいアプリを開発できる．本セミナでは，特にPCのWindowsアプリとArmマイコンを連携させて動くようなアプリを作りたいと考えている方を対象として企画した．
PCでシリアル通信を利用してマイコン・ボードをコントロールするための，コンソール・アプリ（コマンド・プロンプト内で実行されるCUIベースのアプリ）のプログラムを作るのはそれほど難しくはない．しかし，PCのWindowsアプリ（GUIベースのアプリ）でそのようなプログラムを開発するのは，ワンランク上のテクニックが必要になる．
本セミナでは，マイコン側とPC側のそれぞれで，シリアル通信のプログラミングの基礎を解説する．その上で，マイコンの働きをコントロールしたり，マイコン側から送信されたデータを表示したりするためのPC側のアプリを，いわゆるWindowsアプリとして作る方法について解説する．
PC側のWindowsアプリ開発では，C#を利用する．そのため，C#によるプログラミングに不慣れな受講者もいることを想定して，C#の便利な機能（デリゲート，ラムダ式，LINQなど）についても説明していく．
PC側のプログラム開発環境は，無償で入手できるVisual Studio Community 2022のC# を利用する．Armマイコン側のプログラムはC++で作るが，その開発環境は，これも無償で，Webブラウザから使える，クラウド・ベースのKeil Studio Cloud（注）を利用する．
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（注）Mbedの後継のプログラム開発環境
※マイコン・ボード につきましては，弊社で予め準備した貸出用ボード（Nucleo-F446RE）を使用いたします．
※講師作成のプログラム，およびセミナで作成したプログラムはお持ち帰り可能です．
PCでシリアル通信を利用してマイコン・ボードをコントロールするための，コンソール・アプリ（コマンド・プロンプト内で実行されるCUIベースのアプリ）のプログラムを作るのはそれほど難しくはない．しかし，PCのWindowsアプリ（GUIベースのアプリ）でそのようなプログラムを開発するのは，ワンランク上のテクニックが必要になる．
本セミナでは，マイコン側とPC側のそれぞれで，シリアル通信のプログラミングの基礎を解説する．その上で，マイコンの働きをコントロールしたり，マイコン側から送信されたデータを表示したりするためのPC側のアプリを，いわゆるWindowsアプリとして作る方法について解説する．
PC側のWindowsアプリ開発では，C#を利用する．そのため，C#によるプログラミングに不慣れな受講者もいることを想定して，C#の便利な機能（デリゲート，ラムダ式，LINQなど）についても説明していく．
PC側のプログラム開発環境は，無償で入手できるVisual Studio Community 2022のC# を利用する．Armマイコン側のプログラムはC++で作るが，その開発環境は，これも無償で，Webブラウザから使える，クラウド・ベースのKeil Studio Cloud（注）を利用する．
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（注）Mbedの後継のプログラム開発環境
※マイコン・ボード につきましては，弊社で予め準備した貸出用ボード（Nucleo-F446RE）を使用いたします．
※講師作成のプログラム，およびセミナで作成したプログラムはお持ち帰り可能です．
１．シリアル通信を使うアプリケーション作成の第一歩
1.1 PCのC#によるプログラム開発環境の使い方
1.2 GUIを使う簡単なWindowsアプリの作成
1.3 ArmマイコンのC++によるプログラム開発環境の使い方
1.4 PCのターミナル･ソフトでマイコンをコントロールする簡単なアプリの作成
２．シリアル通信を使うアプリ開発の準備
2.1 PCのWindowsアプリ作成：COMポートの状態を確認する
2.2 PCのWindowsアプリ作成：送信のみによるマイコンのコントロール
2.3 マイコンでシリアル・ポートを使うためのライブラリの作成
2.4 PCのWindowsアプリ作成：送受信によるマイコンのコントロール
３．シリアル通信を使う簡単なアプリ開発
3.1 マイコン・ボードのLEDの明るさをPCでコントロール
3.2 マイコンとPC間の文字データのやり取り
4．シリアル通信を使う比較的複雑なアプリ開発
4.1 簡易ファンクション・ジェネレータ
4.2 簡易オシロスコープ
4.3 簡易FFTアナライザ
5．シリアル通信を使うWindowsアプリケーションの事例紹介
5.1 ファンクション・ジェネレータ
5.2 オシロスコープ
5.3 FFTアナライザ
5.4 スペクトログラム
●対象聴講者
・PCとマイコン間でシリアル通信を使うアプリを作りたい方．
・GUIを利用するWindowsアプリで，マイコンをコントロールしたい方．
・PCから受けとったデータを，GUIを利用するWindowsアプリで表示したい方．
・受講条件：C++／C# 言語は未経験であっても構わないが，C言語，その他の
プログラミング言語でプログラムを作った経験のある方が望ましい．
●講演の目標
・PCとマイコン間のシリアル通信の方法を理解する．
・マイコンのシリアル通信で使う受信／送信割り込みについて理解し，使えるようになる．
・GUIによるWindowsアプリで，マイコンとのシリアル通信を利用するようなアプリの
開発ができるようになる．
1.1 PCのC#によるプログラム開発環境の使い方
1.2 GUIを使う簡単なWindowsアプリの作成
1.3 ArmマイコンのC++によるプログラム開発環境の使い方
1.4 PCのターミナル･ソフトでマイコンをコントロールする簡単なアプリの作成
２．シリアル通信を使うアプリ開発の準備
2.1 PCのWindowsアプリ作成：COMポートの状態を確認する
2.2 PCのWindowsアプリ作成：送信のみによるマイコンのコントロール
2.3 マイコンでシリアル・ポートを使うためのライブラリの作成
2.4 PCのWindowsアプリ作成：送受信によるマイコンのコントロール
３．シリアル通信を使う簡単なアプリ開発
3.1 マイコン・ボードのLEDの明るさをPCでコントロール
3.2 マイコンとPC間の文字データのやり取り
4．シリアル通信を使う比較的複雑なアプリ開発
4.1 簡易ファンクション・ジェネレータ
4.2 簡易オシロスコープ
4.3 簡易FFTアナライザ
5．シリアル通信を使うWindowsアプリケーションの事例紹介
5.1 ファンクション・ジェネレータ
5.2 オシロスコープ
5.3 FFTアナライザ
5.4 スペクトログラム
●対象聴講者
・PCとマイコン間でシリアル通信を使うアプリを作りたい方．
・GUIを利用するWindowsアプリで，マイコンをコントロールしたい方．
・PCから受けとったデータを，GUIを利用するWindowsアプリで表示したい方．
・受講条件：C++／C# 言語は未経験であっても構わないが，C言語，その他の
プログラミング言語でプログラムを作った経験のある方が望ましい．
●講演の目標
・PCとマイコン間のシリアル通信の方法を理解する．
・マイコンのシリアル通信で使う受信／送信割り込みについて理解し，使えるようになる．
・GUIによるWindowsアプリで，マイコンとのシリアル通信を利用するようなアプリの
開発ができるようになる．
【受講者が持参するもの】
・ 作成したプログラムなどを持ち帰るためのUSBメモリなど．
・ 作成したプログラムなどを持ち帰るためのUSBメモリなど．
【講師】
三上 直樹 氏〔職業能力開発総合大学校 名誉教授 〕
1977～1987年北大助手．1987～2017年職業能力開発総合大学校講師，助教授，教授．工学博士．「はじめて学ぶディジタルフィルタと高速フーリエ変換」などの書籍やインターフェース誌，トランジスタ技術誌の記事多数．ディジタル信号処理を専門とする．
三上 直樹 氏〔職業能力開発総合大学校 名誉教授 〕
1977～1987年北大助手．1987～2017年職業能力開発総合大学校講師，助教授，教授．工学博士．「はじめて学ぶディジタルフィルタと高速フーリエ変換」などの書籍やインターフェース誌，トランジスタ技術誌の記事多数．ディジタル信号処理を専門とする．
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