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組み込み機器

はじめに

本サイトにつきまして、以下をご認識のほど宜しくお願いいたします。


01. 組み込み機器

組み込みシステムとは

組み込み機器 (限定的な用途向けに特定の能力を果たす事を目的とした機器) を制御するシステムのこと。

※パソコンは、汎用機器 (汎用的な用途向けに多様な機能を果たす事を目的とした機器) に分類される。

組み込みシステム


マイクロコンピュータとは

CPUとして、『マイクロプロセッサ』を使用したコンピュータのこと。

マイコン


センサによるアナログ情報の入力

外部のアナログ情報を計測し、マイコンに転送する。

*例*

  • 温度センサ
  • 加速度センサ
  • 照度センサ

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AD変換


D/A変換器によるデジタル情報からアナログ情報への変換

DA変換


Actuator

入力されたエネルギーもしくはコンピュータが出力した電気信号を物理的運動に変換する装置のこと。

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組み込みシステムの制御方式の種類

▼ シーケンス制御

決められた順序や条件に従って、制御の各段階を進めていく制御方式。

*例*

洗濯機

p120-1

▼ フィードバック制御

その時の状況を定期的に計測し、目標値との差分を基に、出力を調節する制御方式。

*例*

エアコン

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02. 入出力機器

キーボードからポインティングデバイス

▼ ジョイスティック


読み取り機器

▼ イメージスキャナ

▼ Optical Character Reader

紙上の文字を文字列として読み取る機器。

▼ Optical Mark Reader

マークシートの塗り潰し位置を読み取る機器。

ORM

▼ キャプチャカード

▼ デジタルカメラ


ディスプレイ

▼ CRTディスプレイ

▼ 液晶ディスプレイ

電圧の有無によって液晶分子を制御。

外部からの光によって画面を表示させる。

液晶分子

液晶ディスプレイ

▼ 有機ELディスプレイ

有機化合物に電圧を加えることによって発光させ、画面を表示させる。

有機ELディスプレイ

▼ プラズマディスプレイ

プラズマディスプレイ

2枚のガラスの間に、封入された希ガスに電圧をかけると放電し、紫外線が出る。

そして、この紫外線が蛍光体を発光させることによって画面を表示する。

液晶ディスプレイとのシェア差が大きくなり、2014年に世界的に生産が終了された。

パナソニック製プラズマディスプレイ

▼ LEDディスプレイ

LEDディスプレイ

2018年1月に開催された『CES 2018』でサムスンが発表した“マイクロLEDテレビ”『The Wall』は、従来の『液晶』や『有機EL』とは異なる新たな表示方式を採用したテレビとして、大きな話題となった。


プリンタ

▼ ドットインパクトプリンタ

ドットインパクトプリンタ

ドットインパクトプリンタの仕組み

▼ インクジェットプリンタ

インクジェットプリンタ

インクジェットプリンタの仕組み

▼ レーザプリンタ

レーザプリンタ

レーザプリンタの仕組み

▼ プリンタの解像度

1インチ当たりのドット数 (dpi) によって、解像度が異なる。

復習ではあるが、PC上では、ドット数がどのくらいのビット数を持つかで、解像度が変わる。

DPI

dpiが大きくなるにつれて、解像度は大きくなる。

DPIの比較

▼ プリンタの印字速度

cps_ppm


02-02. 入出力インターフェイス

Serial interface vs. Parallel interface

シリアルインターフェイスは、情報を1bitずつ転送する方式。

パラレルインターフェイスは、複数のbitの情報を同時に転送する方式。

パラレルインターフェイスは、同時にパケットを送受信しなければならない。

配線の形状や長さによって、信号の転送時間は異なる。

動作クロックが速ければ速いほど、配線間の同時転送に誤差が生じてしまうため、現代の高スペックパソコンには向いていない。

パラレルインターフェイスは配線の長さが関係してくる

serial_parallel


Serial interface を使用している例

▼ USB (Universal Serial Bus)

usbケーブル

▼ IEEE1394

ビデオカメラとの接続に使用されるインターフェイス

ieeeケーブル


Parallel interface を使用している例

▼ IDE (Integrated Drive Electronics)

ストレージとの接続に使用されるインターフェイス。

ideケーブル

▼ SCSI (Small Computer System Interface)

ストレージ、CD-ROM、コンテナイメージスキャナなど、様々な周辺機器をデイジーチェーンするために使用するインターフェイス。

scsiケーブル


無線インターフェイス

▼ IrDA (infrared Data Assoiciation)

赤外線を使用して、無線通信を行うためのインターフェイス。

irDAインターフェイス

▼ Bluetooth

2.4GHzの電波を使用して無線通信を行うためのインターフェイス。