検索に移動この項目では、マイクロチップ・テクノロジー社のPICマイコンについて説明しています。Controller」をご覧ください。製造しているマイクロコントローラ(制御用IC)製品群の総称である。1985年にPICの事業部門が独立してマイクロチップ社となり現在に至る。ROM)、I/Oなどが1チップに収められており、ROMに書き込まれたプログラムにより制御される。回路構成が容易かつ安価で、他のマイクロコントローラと比べて圧倒的にインターネット上で情報を得やすく、関連書籍も豊富で、PICそのものの入手性も良いため電子工作愛好家の間で人気がある。PIC32MZ2048ECM100-I/PTPIC24FJ64GB002-I/SP特徴[編集]命令語長を揃え命令数を抑えたRISCライクな構造になっているほか、コードエリアとデータエリアが分離されたハーバード・アーキテクチャをとり、コードエリアとデータエリアとでバス幅をそれぞれ最適化しているのが特徴である。「ビットコア」とはコードメモリの1命令のビット数を指す。命令長12ビットコアの場合はコードエリアのバス幅は12ビット・データエリアのバス幅は8ビットとなっている。コード・データそれぞれのアドレス空間も必要十分なサイズに抑えられている。大半の命令が1サイクルで実行されるが、シリーズにより1サイクルあたりのクロックは異なる。4クロックが1サイクル、PIC24/dsPIC系は2クロックが1サイクル、MIPSアーキテクチャコアのPIC32系は1クロックが1サイクルである。大多数の品種で、動作用のクロック発振回路を内蔵しており単独で動作することが可能だが、高精度を要する場合のために外付けの水晶等を使用する発振回路も内蔵し、また外部オシレータからのクロック入力による動作も可能になっている。プログラムコード用の内蔵メモリとしては、古くはワンタイムROM、EPROM(紫外線消去)品があったが、現在では大多数がフラッシュROM品となっている。多くの品種で、不揮発性のデータ保存用としてEEPROMが内蔵されている。バスは多くの品種で外部に出力されていないが、PIC18シリーズの多ピン(100ピン等)の品種などでは外部バスが用意されているものもある。パッケージは長方形のDIPタイプから小型の表面実装タイプのものまでさまざま豊富な形態で供給されている。数のバリエーションも豊富で、下は6ピンのもの(俗に米粒PICと呼ばれる)から存在する。USBコントローラを内蔵している製品もある。多くの品種でGPIOポートには1ピンあたり25mAまで流せる出力回路が採用されており、LED等を直接駆動することができる。1ポート及び1素子当たりの合計の出力電流には制限がある。PICの開発元であるMicrochip社は、ディスコン(廃盤、生産停止)にしない事を会社の方針としており、古いチップも入手可能である。そのため、設計の古いものや機能の劣るものも存在し、そのことが他社との比較において誤解され、性能的に不利であるという誤った解釈をされる理由ともなっている。一方で、存在する過去の使用例や作例の蓄積が時間を経た現在でも有効に活用できるというメリットは大きく、チップが入手できないために見つけた作例が実際には生かせないというケースはまれである。無償で配布されている(無償版では最適化などに機能制限があるもののコードサイズ制限などはない)。IDEをベースにしている。現在でもアセンブラも利用可能であり、サードパーティー製の開発環境も古くから何種類か発売されている。PIC内蔵のプログラムメモリに書き込みを行うためのライタは、初期のものはDIPのゼロプレッシャソケットを備え、PICチップをライタに装着して書き込むものが一般的であったが、現在ではMicrochipから廉価な純正ライタのPICKitシリーズが発売されているのでこちらを用いるのが一般的となっている。コネクタ経由で行うため、いちいち基板からPICを着脱する必要がない(ということはソケットを使わない表面実装タイプのPICの場合でも使用できる)。対応の品種であればデバッガとしても使用できる(ただし小ピン品種でICDをサポートしているPICはあまり無い)。日本では、電子工作雑誌で紹介されたり、秋葉原などにある電子パーツ店では独自に企画したライタなどのキットが販売され、PICチップやライタ、開発環境が入手しやすいため普及した。PlayStationのCD-ROMコピープロテクトを、ハードウェアに細工して回避する手段が流行した。このための追加部品を通称MODチップというが、これにはPIC12C508等がよく使用された。アンダーグラウンドでは数千円で売られていたMODチップが、自分でPICにプログラムを書き込めば数百円で作れるため、これを糸口として普及が進んだ側面もある。PICマイクロコンピュータの入手性は他のマイクロコンピュータと比べて格段に良く、特にDIPパッケージと呼ばれる扱いやすいパッケージの豊富さから、日本でのアマチュア電子工作においてはゆるぎない人気を維持している。PICは電子部品を扱う複数の会社がキットで提供しているため、電子工作でよく使われている。今まで専用のLSIやICなどで構成されていた回路をPICに置き換えている電子工作キットなどもある。AVRマイコンとそれを利用したArduinoや、ARMアーキテクチャを採用した32ビット級マイクロコントローラが台頭しているなど、ライバルも多い。(なおAtmel社は2016年1月、Microchip社に買収された)。PICは(特に初期の12ビットコア・14ビットコアは)制限が多くプログラミングしにくいアーキテクチャであったが、その後、高級言語(C言語)でも扱いやすくなるような機能拡張が行われたシリーズも増えている。PICシリーズ(データメモリが8ビット幅)[編集]命令長12、14ビットコアシリーズの特徴CPUの内蔵レジスタはWレジスタ(アキュムレータ)一つしかない。いわゆるRAM)が混在している。一般的にはマイクロコントローラの周辺機能のレジスタをSFRと呼ぶが、PICにおいてはプログラムカウンタやステータスレジスタ、インデックスレジスタなど、一般的にはCPU内蔵レジスタとなっているものまでがSFRとしてデータメモリ空間上に存在している。データメモリ空間は「レジスタファイル」と呼ばれ、アドレス0x00-0x7F(命令長12ビットコアの場合0x00-0x1F)をレジスタのような感覚で高速にアクセスできるようになっているが、この範囲を超えるアドレスはバンク切り替えでアクセスする必要があり、リニアなメモリアクセスに難がある。GOTO、CALL命令のアドレス指定部が限られているため、一定サイズ以上のプログラムはページ切り替えを必要とする。BTFSS命令だけである。これらとGOTO命令等を組み合わせて条件分岐せざるを得ないため、直感的でないコーディングを強要される。命令長12ビットコアは割り込み機構を持っていない。割り込み機構がある14ビットコアでも、割り込み時の自動コンテキスト保存は一切行われないためプログラムで対応する必要がある。スタックは一般的なCPUのようにデータメモリ空間を使用するのではなく、RETURN系命令の戻り先を積むための専用メモリが用意されている(ハードウェアスタック)。段数は命令長12ビットコアでは2レベル・命令長14ビットコアでは8レベルと限られているのであまり深いネストはできない。古い品種ではGPIO出力・入力共にPORTnレジスタを使用する。PORTnレジスタは読み込むとポートの入出力設定に関わらず常にピンの状態が読み込まれる。このためリードモディファイライトには注意が必要であったが、比較的新しい品種ではGPIO出力ラッチレジスタLATnが新設され、この問題に対応している。後述の命令長16ビットコアの登場後、その機能を一部取り込んで新たに投入された拡張版の命令長14ビットコアアーキテクチャ。命令数の増加・コードメモリ/データメモリのリニア化・スタックの倍増(16レベル)・割り込み時のハードウェアによるコンテキスト保存などが強化されている。14ビットシリーズをベースに、アーキテクチャを高級言語向きに改良するなど、より汎用マイコンらしく拡張されている。コードメモリのページ切り替えは必要なくなった。データメモリもバンクを意識することなくリニアにアクセスできる命令が拡張された。コードメモリ空間をデータとして読み出すための命令が追加された。ハードウェアスタックは32レベルに拡張された。14ビットコアシリーズと同様)命令長12ビット、14ビットコアの品種ではプログラムメモリ容量をワード(命令長)単位で表記していたが、命令長16ビットコアの品種では基本的にバイト(8ビット)単位で表記し、ワード単位表記も併記される形になったので注意が必要である。プログラムメモリ32KBの品種では、16384命令までのプログラムが格納可能となる。ベースラインシリーズ(命令12ビット長コア)PIC10系このシリーズは全て6ピンである(表面実装パッケージの場合。等PIC12系PIC12は初期からある8ピンのシリーズである。初期の品種は12ビットコアだが、その後14ビットコア・Enhancedミッドレンジ(拡張版命令14ビット長コア)の品種も加わっている。12C508,509初期の、プログラムメモリにワンタイムPROM(1回のみ書き込み可能)を使用した品種。開発用の紫外線消去窓付きの品種(CE)もあった。内蔵し単独動作可能な8PinのPIC12F67512F629にA/Dコンバータを追加12F683CCPを搭載・内部クロック8MHzPIC16系16F84A多数のPIC入門書で取り上げられた定番機種(だが、周辺機能はGPIOとタイマしかない)。(4MHz)内蔵したため単独動作で実験できるため扱いやすい、CCP・USARTを搭載16F8818PinのPICでは最も多機能な機種、A/Dコンバータ搭載、内蔵クロック8MHz搭載16F877A40pinとI/Oの数も多く機能も16F88以上、プログラムメモリも8Kワードで大容量16F88716F877Aの改良版。発振回路を内蔵し、A/Dコンバータのピン数が増えている。等16F145514ピンながらUSB(デバイス)モジュールを備える。Kシリーズは低消費電力・高パフォーマンスアプリケーションに対応したシリーズと位置づけられている(反面、チップトータルでのポート駆動能力は他品種に比べて低い場合がある)。Jシリーズは高機能シリーズとなっており、最大のものは100ピンパッケージで外部メモリバスインタフェイスを備える。18F452040Pin。プログラムメモリは32KB(16Kワード)、RAMは約1.5KB18F255028Pin。USB(デバイス)モジュールを内蔵18F455018F2550の40Pin版18F262028Pin。TQFPパッケージ、プログラムメモリは128KB、RAMも約4KBと大容量18F14K5020Pin。USB(デバイス)モジュールを内蔵。手頃なピン数で手軽に扱えるUSBマイコンとして近年よく利用されている。18F248028Pin。自動車の車載ECU間及び診断用コネクタなどとの通信に使用されるCANインタフェイスを実装したECANモジュールを備える。Electronics社のELM327(英語版)というOBD2(標準化された診断用コネクタ)-非同期シリアル変換チップは、18F2480にファームウェアを書き込んだ製品である(低消費電力版ELM327Lは18F25K80を使用)。モジュールを組み合わせドングル状にしたOBD2-Bluetoothアダプタもまた通称ELM327と呼ばれている。Electronics社は当初コードプロテクトをかけずにチップを出荷してしまったため、デッドコピー品が大量に出回ってしまっている。microcontrollers」を参照2001年にマイクロチップ社はdsPICシリーズを発表し[1]、2004年後半に出荷を開始した。マイクロチップ社による本格的な16ビットのマイクロコントローラである。PIC24は一般的な目的用であり、dsPICはDSPの能力を追加したものである。ハードウェアスタックは存在しないW14はフレームポインタROMに格納されたデータは直接参照できる(プログラム空間が読める)異なる割り込みソースからの割り込みベクタがサポートされるいくつかの特長:ハードウェア積和演算バレルシフタビット反転16x16ビットの1サイクルでの積算およびその他のDSP命令ハードウェア除算支援(16/32ビット除算で19サイクル)ループ処理に対するハードウェア支援(ゼロオーバーヘッドループ)ダイレクトメモリアクセスdsPICではマイクロチップXC16コンパイラ(C30と呼ばれる)を使用することでC言語でプログラミングできる。これはGCCの一種である。プログラム用ROMは24ビット幅である。ソフトウェアは16ビット幅でこのROMにアクセスできる。16ビット2ワードとして読み込むと、1ワード目は16ビット、2ワード目は8ビットであり、上位8ビットは0が設定される。プログラムカウンタは23ビット幅であるが、最下位ビットは常に0であり、実質的には22ビットである。命令は大きく2種類ある。一つはクラシックなPIC命令であり、W0および指定されたfレジスタ(例えば最初の8KBのRAM)の間の処理である。出力先はビット設定により選択され、処理結果として書き換えられる。Wレジスタはメモリマップである。fオペランドはあらゆるWレジスタであるといえるだろう。PIC32MX[編集]2007年11月、マイクロチップ社は新しい32ビットマイクロコントローラであるPIC32MXファミリーを発表した。最初のラインナップは業界標準であるMIPSアーキテクチャを採用している[3]。MCUsによってプログラムを作成できる。このコンパイラはGNUコンパイラコレクションの派生である。On-The-Goのサポートが含まれる製品もある。ミッドレンジの32ビットマイクロコントローラのすべてのファミリーが利用可能である。M14KコアをベースとしたPIC32MZシリーズのマイクロプロセッサを発表した。CoreMark/MHzのパフォーマンス2MBのフラッシュメモリおよび512KBのRAM新しい周辺サポート。SCENIX(現在はUbicom)のCPUで、ミップス・テクノロジーズをスピンオフしたチームが開発した。PICとバイナリ互換で命令を4倍速にし、さらに50MHzや75MHzと高クロック化されている。PIC12相当のものとPIC16相当のものがある。ELAN社は13ビット命令長のPICライクなマイクロコントローラーを発表している。この命令セットは14ビット命令セットのミッドレンジにもっとも互換性があるが、レジスターアドレスが6ビットであり(16個の専用目的のレジスタおよび48バイトのRAM)10ビット(1024ワード)のプログラム空間である。10ビットのプログラムカウンターはR2としてアクセスできる。下位のビットのみが読み込み可能であり、上位のビットが書き込みやクリアができる。TBL命令の例外によって、あらかじめ保存された下位バイト8-9が書き換えられる。7つの即時積算命令が14ビットのPICの同等命令に対応する。オペコードを示すビットが3ではなく4ビットあるが、それらはそこだけではなく、追加されるソフトウェア割り込みに割り当てられている。1-3はTRISレジスター、5-7はI/Oコントロールレジスタ)明らかに同等である。いくつかのモデルはほかのPICにあるような複数のROMやRAMバンクを持つ。Holtek[編集]Holtekは多種のPICライクなマイクロコントローラーを発表しており[6]、HT37、HT4x、HT56、HT6x、HT82、HT95ファミリーなどである。14ビットのミッドレンジのPICマイクロコントローラーに似ているが、正確なクローンではない。ステータスレジスタは算術的なオーバーフローフラグを持ち、いくつかの追加命令を含み、2ポインタを使用する非直接的なレジスタを含む。3種類の命令幅がある:14ビット命令セット、11ビットROMアドレス(2Kx14ビット)および7ビットRAMアドレス15ビット命令セット、12ビットROMアドレス(4Kx15ビット)および8ビットRAMアドレス16ビット命令セット、13ビットROMアドレス(8Kx16ビット)および8ビットRAMアドレス。PIC命令セットにない命令は:キャリーを足したり引いたりする命令キャリーを無視して右や左にビットローテート0かどうかテストしてスキップする(インクリメントやデクリメントを伴わない)すべてのビットを1にする(CLR命令が全てを0にするように)ROMからテーブル読み込みCLRWDT1およびCLRWDT2命令はウォッチドッグタイマーをリセットするために使われる。オリジナルのPICとの特筆すべき差異:引き算はアキュムレータから引かれるTRIS/OPTION命令がない。全てのレジスタはアドレスを持つソフトウェアはすべてのサブルーチンスタックを利用できる。Compilerの3種のコンパイラで、発売中のすべてのPICマイクロコンピュータに対応している。Xに統合して使用される。マイクロチップ・テクノロジー社が公開しているライブラリやサンプルコードをそのまま利用できる利点がある。最適化機能に制限のないPRO版と、最適化機能が制限されたFree版、Standard版があるが、個人レベルでの使用ではFree版で必要・十分な機能を得られる。Free版は、PRO版と全く同じデバイスとコマンドをサポートし、使用時間とメモリ使用量にも制限はない。ほとんどの用途で十分なコード最適化機能を備えた、機能に制限のないライセンスで使うことができる。Compiler対象となるPICの種類(ビット数)および開発環境のオペレーティングシステムにより製品が分かれている。初期のバージョンは専用のIDEが付属していたが、最近のバージョンではMPLABに統合して使用するようになっている。CompilerMPLABに統合するほかEclipseをベースとした独自のIDEで使用できる。PICSDカードやキャラクタLCDを含む多くのライブラリが標準でついている。独自のIDEになっている。18シリーズのほぼ全て。PIC24やdsPICシリーズは別製品になっている。無償バージョンでは出力が2Kワードに制限されるが、その範囲内であれば有償版と同じライブラリがつかえる。Basic版とPascal版も販売されている。HI-TECHのコンパイラと違い、include文が不要だったり、大文字と小文字は区別しないなどの違いがある。Compiler)小型デバイス向けのフリーのCコンパイラ。PICを含む複数のデバイスに対応しており、マルチプラットフォームで動作する。2007年9月23日閲覧。組み込みシステムプログラマブルロジックコントローラこの項目は、コンピュータに関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています(PJ:コンピュータ/P:コンピュータ)。(日時は個人設定で未設定ならばUTC)。表示-継承ライセンスの下で利用可能です。追加の条件が適用される場合があります。詳細は利用規約を参照してください。Cookieに関する声明モバイルビュ。