役に立つプログラムとハードウエア
先週、奥さんの瑞希さんに、料理をすると約束させられて
しょげている哲さん。今日は、心なしか、元気が出ない。
料理のことで、頭がいっぱいで、マイコンの話に集中でき
そうにもない。愛犬ロボは、自宅にない涼める敷物が気に
いり、早足で啓二さんの仕事部屋までやって来る。では、
今日も２人の会話に聞き耳を立ててみましょう。
哲 ：こんちは、また、来たぞ。
啓二：何だよ、浮かない顔して。
哲 ：先週、料理をすると約束させられただろう。
それで頭が痛いのさ。
啓二：じゃあ、簡単レシピを２つ教えてやるよ。
ちくわ、ベビーチーズ、オリーブオイルでつくれるもの。
哲 ：時間がないんだから、いいよ。
啓二：奥さんから、お墨つきをもらったんだ。
少し遅くなったって文句はでないさ。
哲 ：なんて、言い訳するんだよ。
啓二：太田のところで料理をならって、練習して遅くなったで
いいだろう。今日は、２つレシピを教えるからさ。夕食
に間に合わないようなら、作ったのをもたせてやるから、
心配するなって。
（急に顔が明るくなってしまう、哲さん）
哲 ：そうか、その手があったか。
啓二：ついでに、子供にも教えてやれよ。中学生だから、だん
だん食べる量が増えてくだろうし、自分で作れるように
なると、株もあがるぞ。
哲 ：そんなもんかなあ。ところで、今日は何をするんだ。
啓二：瑞希さんの機嫌をとる、実用的なハードウエアを考えよう。
哲 ：何か癪だなあ。
啓二：奥さんの機嫌をとれて、実用的なら一石二鳥じゃないか。
哲 ：お前、前向きだなあ。羨ましいぞ、その性格。
啓二：最近、不便に思っていることないかな。
哲 ：うーん、そうだな、老眼で遠くにある時計がみえにくく
なってきたなあ。眼鏡をかけているから、進行が早いのかな。
啓二：じゃあ、時計を作ろう。
毎日近くのディスプレイを見て仕事をしているせいじゃない
のか、見えにくくなったのは。
哲 ：そうかもしれないなあ。でも、時計だけじゃ、瑞希は納得
しないと思うんだ。何か＋αがないと。
啓二：ふーん。ところでさ、お前のところ、ロボ以外にペット
いないのか。
哲 ：愛が飼っている熱帯魚がいるよ。
啓二：そうか。なら、自動給餌器を作ろうか。
時計がついているし、時計のタイマーを利用すると、指定
した時刻に熱帯魚の餌を水槽に入れるようにできるぞ。
哲 ：おっ、いいねえ。中学生にもなると、部活で遅くなって、
決まった時刻に餌をやれないんだ。
啓二：夜に、餌を入れておくと、朝と夕の２回、自動給餌する
ようにしよう。
哲 ：手持ちの７８ｋでできるかなあ。
啓二：まずは、考えてみようぜ。
哲 ：時計だから、時、分、秒で、６けたあればいいか。
でも、秒なんて居間では必要ないから、４けただな。
啓二：７セグメントＬＥＤを使うとして、７×４＝２８ビット
必要か。手持ちの７８ｋじゃ、ピン数オーバーだ。
哲 ：やっぱり駄目か。
啓二：そんなこともないさ。シフトレジスタを使えば、４ピンで
充分だ。
哲 ：どうやるんだ。
啓二：まず、７セグメントＬＥＤのために、７ピン使うだろう。
これをシフトレジスタの出力にまかせる。
そして、クロックとデータを使ってセグメントデータを
７８ｋから出力する。シフトレジスタを２個直列に接続
して時の２けた、分の２けたをそれぞれ担当させるのさ。
哲 ：まだ、ピンとこないぞ。フローを書いてくれるかな。
啓二：ああ、いいよ。
ステップ０ 時の２けたビットパターンを変数ｈに入れる。
（変数ｈは、符号なし１６ビットとする）
ステップ１ 分の２けたビットパターンを変数ｌに入れる。
（変数ｌは、符号なし１６ビットとする）
ステップ２ 変数ｈの最上位１ビットを時用データに出力する。
ステップ３ 変数ｌの最上位１ビットを分用データに出力する。
ステップ４ 時用クロックに１を出力する。
ステップ５ 分用クロックに１を出力する。
ステップ６ 時用クロックに０を出力する。
ステップ７ 分用クロックに０を出力する。
ステップ８ １６回実行したら、終了する。
ステップ９ 変数ｈ、ｌの値を左に１ビットシフトする。
ステップ10 ステップ２に戻る。
時、分を一度に点灯する。これで、４ビットになる。
哲 ：へえ、うまいもんだなあ。４けたを２ビット出力だけ
で、できるんじゃないか。
啓二：ああ、やればできるよ。少し遅くなるけれど。
哲 ：で、スイッチもいるよな。時刻合わせのために。
各けたの＋１処理に１個、けた指定に１個、確定に１個。
最低３個は必要だぞ。
啓二：それだけじゃない。タイマー設定のために、最低１個
は必要だ。時計のための時刻合わせと、タイマー用の
時刻合わせがな。
そして、２つ以上のタイマーを使うとなれば、その指定も。
哲 ：最低、５個か。５ピン使うのかよ。
啓二：そうだな、５ピン使うか。でも、５ピン使うからって
５個のスイッチが最大数じゃないぞ。
哲 ：どういうことだよ。
啓二：ダイナミックスキャンすればよい。
５本のうち、１本を出力、他を入力にすると４入力だ。
５本のうち、２本を出力、他を入力にすると６入力だ。
哲 ：うーん、まだわからない。
啓二：じゃあ、図で説明してやろうか。２本の出力をＡ、Ｂ
として、入力をIN０、IN１、IN２とする。
スイッチが１を出力したとき、その入力があったとする。
ステップ０ Ａに１を出力し、Ｂに０を出力する。
ステップ１ ３入力IN２、IN１、IN０を読込む。
ステップ２ 変数Ｓの２、１、０ビットにIN２、IN１、IN０
の値を入れる。
ステップ３ Ａに０を出力し、Ｂに１を出力する。
ステップ４ ３入力IN２、IN１、IN０を読込む。
ステップ５ 変数Ｓの５、４、３ビットにIN２、IN１、IN０
の値を入れる。
ステップ６ 変数Ｓの６ビットのうち、１になっているビット
があれば対応する処理実行にフラグを立てる。
ステップ７ ステップ０に戻る。
哲 ：おおっと、５ピンで６入力ができてしまったぞ。
啓二：これで、５ピン＋４ピンで、９ピンだ。
外付け回路を工夫し、プログラムを工夫すると、ピン数が
少ないマイコンでも、いろいろと出来るだろう。
哲 ：うん。Windowsと違って、アイデアを出したり、組み合わせ
たりでいろいろと化けるんだなあ。
お前、こんなことをずーっとやってきたのか。
啓二：そうさ、途中Windowsのアプリケーションも作っていたけれど、
さっき説明したような方法でシステムを構築したこともある。
ＬＳＩ設計では、ステップを決めて、一気呵成に並列動作にが
常套手段なんで、その方法を応用したまでさ。
それに、世の中、Windowsマシンよりも、こんなようなことを
やっているコンピュータの方が、多いんだぞ。
哲 ：じゃあ、それだけ仕事もあるってことか。
啓二：そういうことになるな。だから、零細企業でもやっていける。
少ないパイを奪い合うよりも、たくさんパイがあるところから、
得意な分野の仕事を貰えば、それなりに食える。
哲 ：ああ、いいこと聞いた。
少し、この分野で仕事をとってこれるようにしよう。
啓二：それがいいかもな。
日本は、この分野では、トップレベルなんだが、
これからもそうだという保証はない。
そのひとつに教育の問題がある。
で、料理のレシピだ。
（料理のレシピ その１）
Ａ 食材の用意
ちくわ：１袋（４本入り） ベビーチーズ：１個 オリーブオイル：少々
ミニトマト
Ｂ 料理方法
ベビーチーズを長方形に切る。
ちくわの中に、切ったチーズをいれる。
ちくわに斜めに包丁をいれて切る。
フライパンにオリーブオイルをひく。
ちくわからチーズが溶けてでてくるまで、フライパンで温める。
Ｃ 盛り付け
皿に、ミニトマトを切って、円の中をあけて、まるく並べる
フライパンで温めたチーズ入りちくわを、皿に入れる
好みで、冷やしラーメンのたれをかける