§ＰＩＣ/H8関連情報§
＊ＰＩＣとは、プログラム可能な小型総合チップの事だ。
ＲＯＭ（ＥＥＰ／フラッシュ）とＲＡＭ及び入出力が強化されており
機種によってＡ／ＤやＤ／Ａも内蔵している機種もある。
特徴は：低価格・多機能で簡単な制御やおもちゃ等の独立制御が
必要な物に向いている。ソフトはメモリーされているので，電源を切っても
蒸発しない。欠点としてメモリー容量が少ない・プログラムが基本として
アセンブラなので難しい。但しＣ言語・ＢＡＳＩＣ対応も出てきたので
最初はその辺から始めても良い。後プログラムの書きこみ器が必要だが
いくつかの製品はそれも兼用している。低価格を望むなら（一万￥以下）
キットでＯＫ。但し自分で理解し工作できる人が対象。結構説明不足や
誤記載もある。秋月電子等が有名。小ロット／１ｐｃｓからでも対応してくれるが
その場合まとめ買いしないと、地方の場合に送料の方が高いということに成る。
出力は２５ｍＡ位ドライブできるのでＬＥＤ（発光ダイオード）位なら十分駆動できる。
現在８ＢＩＴと１６ＢＩＴの品が有り、迷う所ですが価格差は余りないので、とにかく
低価格なら８ＢＩＴ品で最大８Ｋ・ＷＯＲＤが，Ｃ言語やＢＡＳＩＣもやりたいなら
１６ＢＩＴ【最大１２８Ｋ ＷＯＲＤ】がお勧めです。時間が【高速】を要求するなら
やはりアセンブラで書かないと難しいです。Ｚ８０や８０８０のアセンブラの参考書が
多少約に立ちますが，中々と難しい所です。参考図書などでＴＯＯＬを揃えて
おいて始めた方が良いでしょう。
今後筆者のレポートを追加していきます。
＊秋葉原で色々見たり，聞いたりしましたが簡単な物であれば８ＢＩＴでも充分ですが
複雑な計算・制御等は１６ｂｉｔ品です。それほど価格も違わないのですが１６ｂｉｔ品は
まだ，参考書が少なく特にＣ言語／ＢＡＳＩＣのコンパイラーはインタープリター機能が
無い物が多いので実際にプログラムで組み，要所要所をＬＣＤ等に表示させる
補助ＴＥＳＴプログラムか通信ホストコンピユータに各パラメータ等をモニターする
監視ＳＯＦＴが必要になってきます。
特につらいのが、アセンブラだけで桁数の大きい数の掛け算や割り算の処理の方法ですが
１０年程前ですと，マイコン全盛期で参考書が多数あったのですが，ＰＩＣの本をみても
通常の８ｂｉｔ以内の方法がチョロットのっているだけです。
更にＰＩＣは過去の８０８０やＺ８０とレジスターや基本思考が若干異なるので、工夫しないと
いけません。
＊結局ＰＩＣ／Ｈ８か迷ったのだが，両方は買えないのでＨ８のキットにした。
店頭で買ったので，電源とモニターＳＯＦＴが無料でサービスでした。
後、Ｃコンパイラー、ＢＡＳＩＣコンパイラーも２Ｋ￥と安いので揃えた。ＴＯＴＡＬ 12、000￥。
言語はＣＣＳ製の方が高機能だが、とりあえず動けばいいので前者にした。
さて組み立てだが、アナログ基盤と違い部品が小さいので苦労する。特に秋月のキットは
素人向けではないので、かなりこういう物の組立てに慣れていないと難しいかも。
特に部品を間違った所に差すと半田の除去に大変苦労するので良くＭＡＮＵＡＬを読む事。
道具は半田、コテ、ニッパー、ラヂオペンチ、虫眼鏡、いらない歯ブラシ、テスターは
最低必要だ。歯ブラシは不要なハンダクズやゴミの清掃に必要だ。コテは２０Ｗくらいが良い。
コテ先の掃除用にボロキレに水を浸した物か無ければティッシュでも可。
虫眼鏡は部品の文字が小さいと読みにくいのと、半田付けの検査用に必須。
抵抗はカラーコード表示だが，抵抗自体小さくて読みにくいので
不明の時はテスターで計った方が早い。ジャンパーは部品の切り端でＯＫ。
裏のヤニはアルコールでは落ちにくい。基盤清掃か接点洗浄用スプレーがあるとよい。
クロロセンがいいのだが入手性が問題あり。
若干有毒で，弱い人はふらふらするので風通しの良い所で作業すべし。
Ｈ８とＰＩＣの違いは、Ｈ８がＦＬＡＳＨのＲＡＭを持っていないのでＢＡＣＫ−ＵＰ用の
スーパーキャパシタかリチウム電池でメモリーバックアップが必要な事と，Ｈ８はどちらかというと
通常のマイコンと考えた方が良い。長いプログラムや速度を上げるために参照テーブル等
はＰＩＣの場合メモリー不足で無理だ。誰か，ＰＩＣ用の拡張ＲＯＭ＋ＲＡＭ（６４Ｋ以上）
回路を造って欲しい物だ。
＊Ｈ８（ＡＫＩ−Ｈ８）組立：メインボードとＣＰＵ ボードを組立るのだが，ＸＴＡＬの足は５ｍｍくらい
に長くしておくと，後でチェックや外部クロック注入の時便利だ。ＭＡＩＮ ＢＯＡＤには
ＲＥＳＥＴ ＳＷＩＴＣＨが無いので追加しよう。（ＦＲＥＥ エリアに）。後、作業台だが
プラスチック等静電気の起こりやすい物は避けて、まな板等の木製品がお勧め。
電源15Ｖを入れてＬＥＤ（ＰＯＷＥＲ）点灯と１２Ｖ出力確認する。
ＰＯＷＥＲ ＯＦＦ後ＣＰＵ ＢＯＡＲＤを差して、５Ｖの確認をする。オシロを持っている人は
ＧＮＤとクリスタルにプローブを当てて、発振している事を確認。
次に液晶表示カードを差しこみ，ＰＯＷＥＲのＬＥＤ点灯と１２Ｖ，5Ｖ
の確認をする。それぞれのレギュレータＩＣが異常に熱くない事と，異臭（焦げる匂い）
がしない事。この時点では，ＬＣＤはデータが来ていないので四角四つ以外は
表示しません。但しＬＣＤの輝度調整ＶＲは右一杯から約４０度位戻した所に設定しないと
左一杯のポシションでは本当に何も表示しなくなります。右一杯でも，特に壊れる事は
有りません。トラブルの大半は，半田付不良、半田ショート、部品間違いです。
良く説明書を何度も読む事が大切です。
当方もＴＥＳＴプログラムを走らした所で１箇所0−−＞1に変化せず、
ルーペで調べた所ＣＰＵ基盤の一箇所に半田付け不充分な所があり、
修正後正常動作致しました。ＡＤはＣＨＩＰに同居しているので，規格は１０ＢＩＴと
謳っていますが外部で別部品／別電源にした方が（ＤＡも）いいでしょう。
ＭＡＸＩＭ等から1、000￥位で１２ｂｉｔ・単電源・１ＬＳＢ誤差・ＤＩＰがありますので
精度が必要な物には外付回路で製作（出来れば別基盤で）製作したほうが、
性能が良いでしょう。
白金抵抗体・熱電対等のリニアライズはＳＯＦＴでやるか、ＡＤのＤＡＴＡをＲＯＭで
補正するか迷う所です。特に温度制御のように時間が余り余裕が無い時は後者の方に
軍配が上がります。但しコストは大きくなりますが。
＊Ｈ８−3048Ｆの後継ＣＰＵがトラ技にのっていたが、メモリが４Ｍ
（3048Ｆは１Ｍ＝１２８ＫＢｙｔｅ）に
なるので，かなり大きなプログラムを組めそうだ。ハード（ＭＯＴＨＥＲ ボード）は
そのまま使用できる。但しＳＯＦＴ互換性はＭＯＮＩＴＯＲソフトについては、
ランタイムのクロック定数を変更するか，ＸＴＡＬを１６ＭＨＺに交換すればＯＫ。
Ｃコンパイラーについては上記モニターと同じ処理で互換性あり。ＢＡＳＩＣについては
互換性無し。ＢＡＳＩＣのＳＯＦＴが待たれる。アセンブラで組む方は問題無し。
（３０４８Ｆ）ＢＡＳＩＣコンパイラを試してみた。内部のＡＤを使用して
表示させる物や、ＳＷＩＴＣＨを読取りＬＥＤ制御を行い点灯する。通信を介して数を当てる物。
ＴＩＭＥＲを使用し時刻とカウントアップをＬＣＤに表示させるサンプルＳＯＦＴが入っていました。
通信・Ｉ／０・ＬＣＤ・ＴＩＭＥＲ・ＡＤ・ＤＡなど一通り書かれているので、タイミング的に厳しい所や
高速性を要する所はＢＡＳＩＣ文の中にマシン語で書けば良いので、基本的にＢＡＳＩＣを覚えた方は
それでいいのでは。Ｃ言語にしても，結局アセンブラ（マシン語）は必要です。特に単品で移植
しないのであればどちらでも，開発はほぼ同じといえます。
ここで気を付けないといけないのは、このＵＮＩＴで何でも出来る訳ではなく，精度や速度など
様々な要求に対しては、外部のハードに頼らざるをえないのでそちらを自作，供給できないと
頭脳部のみとなります。例えばプログラムＤＣ電源ですが，確かにＤＡ−ＯＵＴは付いていますが
分解能が８ＢＩＴかつ安定度が貧弱なので，外部の基準電源＋制御部に命令を与えるとかいう
使い方になります。要途は広いが，制限も多いのが現状です。当社ではスタンドアロンＴＹＰＥの
測定器等に使用を考えています。ここでＨ８のＢＯＯＫは三冊出ているが秋月電子が紹介している
東京電機大学出版のＨ８入門書は必須だ。但し2、800￥と少しお高いのが玉に傷。
＊ＤＡ（デジタルＯＵＴ）出力は８ｂｉｔ分解能しかないので，余り使えない。そこで考えたのだが
１２ＢＩＴ程度で良ければ，方法はある。２ｃｈ使う方法だ。最初のチャンネルの出力ともうひとつの
８ｂｉｔ＝１／２５６に減衰させて合成する。但し片方はアナログメモリー
（ｓａｍｐｌｅ ａｎｄ ｈｏｌｄ）回路を通して
加算する。但し回路がデジタルマイコン上で行うので，ＧＮＤ電位にノイズが多く、
組立て方によっては１０ｂｉｔがいい所かも知れない。精度を要求するなら，内部のＤＡは
使用しないで光カプラで絶縁し、別電源＋別基盤（ＤＡ＋デグリッチャ）で行う方が良いだろう。
又精度の要求される時間・タイミング等も外部に独自に設けた方がＳＯＦＴで苦労するより早いし
特に２４−３２ＢＩＴカウントになると、内臓ＩＴＵでは，お手上げだ。例えばＴＣ4040という二進１２ｂｉｔ
カウンターを二個用いると２の２４乗＝16777216までかぞえられる。２４ＢＩＴを１６ＢＩＴで二回読み
込んだ値は、レジスターｏｒメモリに入れて後で演算する。例えば１Ｈｚを１０ｕｓでカウントすると
１Ｓ／１０ｕｓ＝１００、０００パルスで逆算すると周期から周波数がもとまる。精度は＋−１０ｕｓだから
１０ｕｓ／１ｓ＝１ｅ−５即ち0.001％だ。１ｕｓのクロックではさらに下がって0.0001％だ。
ＰＩＣと違い複雑なので命令のクロック数やＴＩＭＥＲを使用してもその後の読み込み処理等も
加えなければ成らないので、かなり苦労する。後クロックはＴＣＸＯのような外部オーブン付き
高精度品を使用したほうが良いだろう。一般のクリスタルは５０−１００ｐｐｍくらい変動
（主に温度変化）するので。
＊８ＢＩＴマイコンで似たような石に８０５２ＢＡＳＩＣがあった。イビデン産業からだされていたＩＣで
現在入手可能か（ＴＥＬ0584-81-6133）不明だが、インタープリタＢＡＳＩＣを書込済みでキットの
ボードにＲＡＭとＲＳ２３２とＰＩＯ ２４ＢＩＴ（８２５５Ａ）を搭載しＲＯＭと追加ＲＡＭも可であった。
８ＢＩＴ：ＢＡＳＩＣインタープリタ込み（８ｋ）：ＤＩＰ ｏｒ ＰＬＣＣ：数値+-１Ｅ-127〜0.99999999Ｅ+127
なので、演算には問題が無い。ＲＡＭは64Ｋまで拡張できる。内蔵ＲＡＭは２５６ｂｙｔｅなので
外部拡張しないと，厳しい。ＣＬＯＣＫは11ＭＨＺくらいだ。ＳＯＦＴ開発は基本的にＰＣサイドで通信
ケーブルを介して行う。詳細はＣＱ出版のＮＯ．７製作研究 マイコン＆メカトロニクスの誕生で
ステッパードライブも詳細に載っているので、ロボット等の製作を考えている方には，是非揃えたい
一冊だ。裏技でかっての名機ｼｬｰﾌﾟＸ１のように裏ＲＡＭ64Ｋを足せば１２８Ｋメモリーも可能か？
ちょとした工作にはいいかも。ＣＡＬＬ命令があるのでマシン語とリンクも可。
＊実際の運用：例えば温度計測・制御に使用したいと思うとコスト上、白金抵抗体・サーミスター・
Ｋ型熱電対が候補に上がる。Ｋ型熱電対かＰＲＴ（白金抵抗体）が良いのだが、
Ｋ型の場合センサーは安いが温度補償線
や端子・ＡＭＰに経費が掛かるのが欠点。後校正も含めた回路にしなければ、ならない。
以前だとＯＦＦＳＥＴ・ＧＡＩＮ（ＳＰＡＮ）・直線性のＶＲを反復調整していたが、
現在ではＰＲＴの場合金接点リレーでその温度に対する基準抵抗を３ ＰＯＩＮＴ設け，
それとの比較で演算処理で補正するのが主流だ。調整個所が無いので安定している。
Ｋ型の場合は基準電圧発生器を分圧して加えている。
又信号処理もＯＦＦＳＥＴの問題から逃げる為交流（１ＫＨＺ位の安定化正弦波＋
ＡＧＣか安定化方形波）処理して直流ドリフトの問題から逃げている。
演算は殆ど１次方程式に近いので，表示ルーチンに
若干の補正プログラムですむ。但し外部に出力（ＤＣ 電圧）するときは，
補正が掛かっていない事に要注意だ！（余り要望は無いと思うが）。
１％位の誤差を容認するなら補正はいらない。
リニアー補正回路、又は専用の石で(AD社）０．１℃はいける。
＊東京に出張があったので、３０５２ＦのＣＰＵボードのみ買った。３０４８Ｆの改良版で
ＲＯＭが５１２ＫにＲＡＭが８Ｋに増えている。書きこみも5Ｖ（Ｖｃｃ）で出来るようになった。
ＸＴＡＬも25ＭＨＺになったので、アセンブラとＣ言語は一部書き換えが必要だ。
但しＢＡＳＩＣは使えないと書いてあるが後日ＴＥＳＴしてみるつもり。ＭＯＴＨＥＲ ＢＯＡＲＤ
（３０４８Ｆ）は電源等一部使用が異なるので多極スイッチで切替える（３０４８Ｆ／３０５２Ｆ）
必要が有る。更にレジスターの一部の仕様が変わったので要注意。
全体として云えば殆どコンパチといってよい。書込みＳＯＦＴも修正され高速・多用途になった。
ＴＥＳＴプログラムとハード関連説明書はＣＤ−ＲＯＭにＰＤＦで入っているので便利だ。
秋月電子の３０４８Ｆ開発ＫＩＴに差して使用する場合注意が必要だ。改造が何箇所か有り
筆者は４連ＳＷＩＴＣＨがあったので３０４８／３０５２を切り替えで使用出来るようにした。
但し秋月の改造にＶＣＣを5.5-9Ｖ位にして使用とあるが、最大定格７ＶにＳＰＥＣがなっているので
5Ｖ位にしておいた方が無難だ。5ＶはＫＩＴの１２Ｖに三端子ＲＥＧ ＩＣを（５Ｖ１Ａ）を接続すれば、
改造が楽になる。とにかく良くＭＡＮＵＡＬを読む事だ。更にＳＯＦＴのコンパチ性は後日記載する。
＊３０４８ＦのＭＯＴＨＥＲ ボードを３０５２Ｆと兼用してに使えるように改造した。
まずマニュアルでは７８１２三端子ＲＥＧを外してＩＮ−ＯＵＴをショートして，
電源を5.5-９Ｖにしろとあるが，間違いだ。
何もしなくて良いし，入力１６Ｖも変更しなくてよい。ここは何処にもいかないので。
３０５２Ｆも５Ｖ（７８Ｍ０５）のＲＥＧ ＩＣが載っている。但し放熱が不充分なので、これから
５Ｖを、ＬＥＤや増設ＩＣ等に使用するのは少し酷だ。筆者は１２ＶーＲＥＧから１２Ｖをもらって
新たに７８０５を取りつけて、予備電源とした。あと３０５２Ｆは書込みが５Ｖ及び一部接続
しない端子（ＣＮ４）等があるので，ＳＷ二回路を付けて，３０５２Ｆ／３０４８Ｆと、どちらにも使用
出来るようにした。それとＣＰＵ部で書込み時ＣＮ５のＭＤ２の５−６を
ショートしなければならない（３０５２Ｆ）。
そこで，書込みスイッチも二回路に換えた。ＬＣＤは以前ＣＰＵの５Ｖから取っていたが
予備電源５Ｖからに接続しなおした。３０５２ＦはＸＴＡＬが２５ＭＨＺになったので、
もしＳＯＦＴの互換性を取るなら１６ＭＨＺに差しなおすか、ランタイムの設定変更が必要だ。
書込みＳＯＦＴも新しく高速になった。
アセンブラとＣ言語（ＵＮＩＸ版ＧＣＣが付属）は広い意味で互換性（３０４８Ｆと）が有るが、
ＢＡＳＩＣは全然書き込めない。但し裏技が完璧ではないが使える。
まず３０４８ＦのＢＡＳＩＣ コンパイラーでＳＯＦＴを
作成しＸＸＸ．ＭＯＴのＦＩＬＥをつくる。次に３０５２Ｆの書き込みＳＯＦＴで書きこむと、ＯＫだ。
但しクロックが16から25ＭＨＺになった事。レジスターの使用が若干異なること。
メモリーの量とアドレスが違う事を認識しなければ、ならない。但し３０４８Ｆと殆ど
コンパチであるので、又３０４８Ｆの方がメモリーが
小さいので大体のＳＯＦＴは動く様だ。ＸＴＡＬを３０５２Ｆ／１６ＭＨＺに載せかえれば、
タイミング等は解消される。ＡＤやＬＣＤ等のＳＯＦＴを（３０４８Ｆ用の）書込んでみたが，
問題無く作動している。
簡単に言えば3048Ｆレベルなら、ほぼそのまま使用出来るという事だが、それ以上になると
メモリーや翻訳ＳＯＦＴの関係で色々制限が出てきそうだ。３０５２Ｆ／３０６９Ｆ・ＵＳＢ対応の
ＢＡＳＩＣコンパイラー作って欲しい所である。
只クロックが２５ＭＨＺだと，多少動作が早く進むが。シビアーな所はアセンブラで，
更にＸＴＡＬも１６ＭＨｚにして、注意深く作成すれば、
３０４８Ｆ用のＢＡＳＩＣコンパイラーでより大きなＳＯＦＴが出来る。
ＸＴＡＬはスイッチ等で切替えてやれば、より便利になる。但し発振回路のコンデンサー
の追加／変更が必要かも。
その場合、ＣＰＵ基盤とは別に外部クロックを２個もうけ，信号を供給した方が早いかも。
＊色々とインターネットで調べてみるとＹＡＨＯＯの中で奇特にも３０５２Ｆ
のＢＡＳＩＣを作成した方がいて
しかも，無料で公開していた。
元々３０４８Ｆ用のマイクロＢＡＳＩＣなのだが、おまけで3052Ｆ用もついている
お得なサイトである。興味の有る方は
ｗｗｗ．ｎａｎａ．ｏｒ．ｊｐ／~ｈｉｒａｍａｔｓ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照。
昔習った行番号もサポートされているし、一通りｺﾏﾝﾄﾞが揃っていて、結構使えそうだ。
ｍｋ．ｂａｔによるアセンブラは注意が必要で，ＭＯＴ ＦＩＬＥの中のＲＡＭ部分：
即ち終わりのほうの
”Ｓ２”で始まる行を削除しなければならないが，無料なのでそれくらいは我慢。
各ＰＯＲＴ等は各自の使用条件で初期化しなければなりません。
インタプリタなので直接、コマンドＴＥＳＴ動作が出来るのでハードの開発には，極めて
有効なＴＯＯＬになるでしょう。但しインタプリタがどのくらいメモリを
消費するかについては、ＬＯＡＤして解凍後説明文を読んでください。
＊先々週（平成１５年７月上旬）に東京に数件紀伊国屋・丸善・八重洲ブックセンラー・書泉
等の大書店を見てきたがＨ８．ＳｕｐｅｒＨもあまり捌けていないようだ。
一つは景気が悪いこと。次にＰＩＣが売れている事。上記２種が中途半端な事。
更にブームが去り飽きられた事等々で、イマイチ関心が薄い。
ＡＤ／ＤＡはハッキリ言って不用。プログラムカウンタも中途半端で付けるなら
３２ＢＩＴでつけてほしかった。ある程度大きくなると外部のＣ−ＭＯＳ ＩＣの
カウンタをつけざるを得ない。ＲＡＭもバッテリーバックアップが必要で不便だ。
ＩＯのアクセス（容量がＰＩＣに比べて）能力が低い。１６ＢＩＴでＯＫだが
サポートＳＯＦＴ（簡単なＣ言語版）とメリハリを付けたプロセッサーになれば、
もっと売れると思うのだが？
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