組み込みマイコン開発の基礎ということで、今回はピンについて紹介したいと思います。
概要
まず、マイコンには無数のピンが出ています。
こちらの赤丸で示したものがマイコンです。この裏側にピンがあって、大きく入出力、通信、演算の3つがあると思ってもらえればいいと思います。
1つのピンには複数の機能がもともと割り当てられていて、設計する時にどれを使うかというのを決めてやる感じです。
左に示しているのがESP32-S3のマイコンですけども、これは56ピンのマイコンになっているんですけど、今時としてはかなり少ないピン数だと思います。
今は100ピン超えが結構普通かなと思います。
せっかくなので、マイコンのピンを少し見てみましょう。
ピンによって機能が異なる
まずこちら、上下左右に拡大したものを示していますけど、VDDっていうのがそもそものマイコン電源、GPIOっていうのが入出力の端子になっていて、
下のほうXTALと書いているのが発振子です。
発振子を逓倍・分周して自分の目的に合わせた周波数を作って、その周波数が1クロックみたいな感じですね。
これは別に紹介できればと思いますけど、あとはSPIの通信ピンとか、TXD、RXDはUARTのピンです。
ざっとこんな感じです。
データシートで確認
どのピンに何の機能を割り当てられるかはデータシートに載ってまして、表に列挙されています。
どのピンにもともと初期設定として何が割り当てられていて、他にマルチプレックス（MUX）といって、
これはファンクションっていうんですか、ファンクションの1、2、3、4を選べるという形になっていて、好きなものを選択できます。
マイコン電源が入った後にF1にします、F3にします、みたいな形で自分でコードを書いて切り替えることができます。
それで、組み込みマイコンの開発をやるときは評価ボードを買うとすぐ始めることができます。
評価ボードでは、電源系とかクロック周りがもともと設計されているので、
評価ボードに出ている外付けのピンをブレッドボードなり拡張ボードに差せばセンサー類と接続することができますね。
この時注意しなきゃいけないのが、さっき見たマイコンのピン番号と評価ボードにもピン番号があるんですけど、
これらは必ず一致するとは限らないので、もし評価ボードを使って何かやるときは評価ボードのピンは何が割り当てられているか、
評価ボードのデータシートを別に見ないといけないというのは注意点ですね。
まとめ
ということで簡単ですけども、まとめます。
マイコンのピンにはもともと機能が割り当てられてますよということと、その機能については初期設定はあるものの、
候補の中からどれを使うか選択できます。
評価ボードで比較的早く開発を始めることができるんですけど、ピンの配置がどうなっているかは、
評価ボードを使うんだったら評価ボードのデータシートを別途見てくださいね。
ということで、以上で終わりたいと思います。ありがとうございました。
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