■>サンテックのホームページTOPへ       ■>サンおやじの工作室TOPへ
    工作室
       “CPU”と“プログラム”

<工作室に戻る
■"CPU"と"プログラム"(初心者のために)
第1章 とりあえず動かす (H8Tiny入門その1)
第2章 LEDの点灯    (H8Tiny入門その2)
第3章 キーの読み込み  (H8Tiny入門その3)
第4章 ブザーを鳴らす   (H8Tiny入門その4)

“CPU”と“プログラム”

皆さんは“CPU”という物をご存じでしょうか?
“サンテック”のホームページでも、何度も“CPU”という言葉が出てきます。
では、“CPU”とはいったい何なのでしょう?

CPUとは中央処理装置“Central Processing Unit”の略で、人の脳にあたる部分です。皆さんが知っているところでは、パソコンの処理能力の目安になっている“ペンティアム4の何ギガヘルツ”という言葉があります。この“ペンティアム4”がCPUです。つまり、CPUとはシステム全体の制御を行うための“部品”なのです。

“CPU”の基本動作は、ある情報を読み取り(入力)、どうするのか考え(処理)、何かに情報を与える(出力)の3つです。
これは昔ながらの“Z80”*1でも最新の“ペンティアム4”でも変わっていません。
“入力”、“処理”、“出力”の組み合わせだけで、いろいろな物の制御を行っています。
*1:Z80 昔々ザイログ社が作ったCPU。未だに使われ続けている大ベストセラー。

“CPU”は、今では皆さんの家にすっかり入り込んでいます。
例えば、パソコン、プリンタのように、CPUがあるとわかっている物から、洗濯機、冷蔵庫、エアコン、テレビ、ビデオなどの家電製品、リモコン、電卓、時計に至るまでいろいろなところで使われています。
もちろん、携帯電話や自動車にも使われていますね。
家に帰ったら身の回りを探してみて下さい。
無意識に使っていた物でも、“CPU”があるということを意識して使ってみると意外な感動がありませんか?

え?
ありません?

それもそのはず。家電製品のように一般の人たちが使う物には“プログラム”が書き込まれています。
この“プログラム”のおかげで私たちは“CPU”という物を意識することなく使うことができるのです。

先ほど、“CPUは人の脳にあたる部分です”と説明しましたが、実はCPUだけでは何もできません。
人と同じで、何をやればよいのか、どのように処理していくのかを教えてあげる必要があります。
この処理の仕方をCPUに教える物が“プログラム”です。
つまり、CPUはプログラムに書かれている内容を実行しているだけなのです。
これは、高性能なパソコンでも、リモコンでも全く同じです。

“CPU”に何かをさせるための“プログラム”を作るために、他にも必要となる物があります。
これが“制御回路(ハードウェア)”です。

まずは人間で考えてみましょう。
人が何かを考えるためには情報が必要です。
この情報は脳が直接受け取れる物ではありません。
人の場合は目や耳、舌などの感覚器官から多くの情報が脳に送られます。
また、考えた結果を表すための器官(口、手、足など)も必要です。
これらの器官に脳から指令を送ることで、声に出す、ノートに記録する、危険を避けるなどの動作ができるようになります。
“脳”にとっては人の身体全てが入出力機器なのです。

ではCPUに当てはめます。
CPU単体で考えるとイメージが湧きませんので、パソコンに置き換えて考えます。
今、パソコンを買うと必ずキーボードとマウスが付いています。
これがパソコンの目や耳にあたり、私たちが何をしたいのかを知るための情報源になります。
また、パソコンにはモニターが必要です。
これがないとパソコンが一所懸命に考えた結果が私たちに伝わりません。
つまり、モニターは“口”や“手”にあたるわけです。
※ 足は?って、パソコンが動き回ったり、気に入らないからって蹴飛ばしてきたらたいへん迷惑ですので、無くて良かったといったところでしょうか?
考えようによっては、インターネットが“足”にあたると言えないこともないでしょうか?
パソコンでも周辺機器から読み取った情報を処理し、周辺機器に出力しているにすぎません。
この周辺機器も“ハードウェア”です。

“プログラム”を作るためには、自分がCPUに何をさせたいのかを考え、必要な“ハードウェア”を用意する必要があります。
“ハードウェア”さえできてしまえば、その“ハードウェア”から情報を読み込み、必要な処理を施し、“ハードウェア”に出力するという基本に則って“プログラム”を作っていけば良いのです。

説明が長くなりましたが、“CPUのプログラムを作る”という作業は、基本さえ理解してしまえばそれほど難しい作業ではないのです。(…と断言できない自分が悲しい(T_T)

“コンソールボード”は、入力用にキースイッチ、出力用にブザー、LED、LCDが付いています。
また、工作室で基本的なプログラムとC言語入門テキストを公開していますので、初心者の学習用に最適です。
コンソールボードを購入された方は、サンプルプログラムと一緒にこのテキストもダウンロード頂けます。(60ページ以上有ります。中身は濃いはずです。工作室に公開されているものはこのテキストのほんの一部です。

“CPU制御”の基本動作を習得した後は、是非自分で応用してみて下さい。
きっと、もっと高性能なCPUを使って“あんなこと”や“こんなこと”をやらせてみたいと思うようになることでしょう。

■"CPU"と"プログラム"(初心者のために)
第1章 とりあえず動かす (H8Tiny入門その1)
第2章 LEDの点灯    (H8Tiny入門その2)
第3章 キーの読み込み  (H8Tiny入門その3)
第4章 ブザーを鳴らす   (H8Tiny入門その4)