マイコンとは ~USE Inc.的技術用語解説 vol.3
組み込み設計から完成品開発までこなすモノづくり企業、株式会社ユー・エス・イー（USE Inc.）。組み込みやマイコン、ソフト開発においての専門的な技術用語を解説します。
組み込みと縁の深い「マイコン」とは？
「組み込み」システムに欠かせないのが今回解説する「マイコン」です。マイコンとは、「Micro Controller（マイクロコントローラ）」の略称。「Micro Controller Unit」の頭文字を取り「MCU」といった形で表現されることもあります。
マイコンは、CPU（中央処理装置）、メモリ、入出力ポート、タイマー、シリアル通信インタフェースなどの基本的な機能を単一のチップに集積され、プログラム（組み込みソフトウェア）によって制御することが可能。構成要素は一般的なパソコンと変わりませんが、非常に小型なのが特徴で、サイズの小ささから狭いスペースであっても機器内に組み込むことができるため組み込み機器に最適です。
ボタンやセンサーなど入力デバイスからの信号を受け、CPUがメモリに保存された組み込みソフトウェアから入力に応じ適切に機器に備えられた各種ボタンやセンサー、モーターなどの制御を行うことで組み込み機器は意図どおりに動作します。
上記イラストにあるように、デジカメであれば本体はもちろんのことレンズにもオートフォーカス機能を制御するマイコンが組み込まれていたり、自動車ではハンドルの制御、エンジンの制御、ブレーキの制御……と各機能を正しく動作させるために一つの機器に複数のマイコンが使用されている場合もあります。
組み込み機器の動作をつかさどるマイコンは、組み込み機器には必須。USE Inc.の歴史はマイコンとともにあると言えます。以前に「組み込み」の項で触れたように、USE Inc.が関わってきたオーディオ関連、携帯電話、自動車やオートバイなどの車載機器、ワイヤレスイヤホンや電動自転車関連などはどれもマイコンとそれを動作させる組み込みソフトウェアがあってこそ機能します。
マイコンの性能や種類とその用途
マイコンにはさまざまな種類があり、それぞれに異なる特徴や用途があります。組み込み機器の機能や用途によって適切なマイコンを選ぶというのも重要です。
例えば8ビットのCPUを使ったマイコンは、処理速度は特別高速ではありませんが、シンプルな動作の家電製品など現代でも用途によっては十分なパフォーマンスを提供します。価格も高くないためコスト効率が高く、また低消費電力であることから機器をバッテリー駆動で長時間動作させたいといった場合にも最適です。
CPUが16ビットのマイコンになると、8ビットの場合よりも同時に処理できるデータの量が増え、比較的高速な処理が可能。産業用ロボット、自動車の電動ステアリング、電動工具などのモーター制御や、医療計測機器、自動車のエンジンやブレーキの電子制御システムにも使用されています。ここで挙げたのはごく一部の例ですが、様々な領域で精度の高い制御や信号処理が必要な場面に利用されているのは性能の高さによるものです。
さらに高速な処理に対応した高性能な32ビットマイコンは、より高速なデータ処理、複雑な制御、リアルタイム性が必要な場面で活用されています。自動車の制御の中でもエンジン制御、トランスミッション制御、A車両制御といった高速なデータ処理や複雑なアルゴリズムの実行が要求される場面。また音声や画像、映像処理といった場面での利用も多く、医療分野ではMRIなど高速な画像処理が必要な機器、カメラが捉えた人の顔に対し適切な処理を行う顔認証システムなどで使われるのも32ビットマイコンです。
このように、組み込み機器で実現したい機能によって適切なマイコンは異なります。USE Inc.では、民生機器で使用されているさまざまな種類のマイコンに対応。多機能化・高性能化していく組み込み機器やマイコンに携わってきた30年の経験と技術力でマイコンを使った組み込みシステムの開発を行っています。
USE Inc. お問合せ先
https://www.use-inc.co.jp/contact/
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