連載
» 2014年04月04日 10時00分 UPDATE

完全マスター! 組み込みC言語プログラミング(1):さあ、C言語プログラミングを始めよう! (1/2)

これから組み込みシステムのプログラミングを学びたい人を対象に、C言語を使ったマイコン制御プログラムの“イロハ”を解説していきます。本連載を通じ、組み込みシステム開発特有の“特別なC言語の使い方”をマスターしよう。

[横田一弘 埼玉県立新座総合技術高等学校 教諭,MONOist]
組み込みエンジニアのためのC言語プログラミング入門

 「C言語」は、組み込みシステム開発に適したプログラミング言語の1つとして知られています。C言語は、一般的なプログラミングでもなじみの深い開発言語ですが、実際に、C言語を使ってマイコンの制御プログラムなどを作ってみると、“普通のCプログラム”とは“違った使い方”をしなければなりません。

 一般的なC言語の学習法としては、「printf」「scanf」などの標準関数を使ったプログラム開発が定番ですが、これらはあくまでもUNIXやWindowsなどの環境上でのアプリケーション開発を前提としたものです。これに対し、ディスプレイやキーボードを持たない組み込みシステムのマイコン制御プログラムは、どのように学習の第一歩を踏み出したらよいのでしょうか。

 本連載は、これから組み込みシステムのプログラミングを学びたい人を対象に、C言語を使ったマイコン制御プログラムの“イロハ”を解説していきます。本連載を通じ、組み込みシステム開発特有の“特別なC言語の使い方”をマスターしましょう!


連載の流れについて

 本連載は、2部構成で展開していきます。前半は、C言語そのものを知ってもらうために、PC上でC言語を学んでいきます。ここで「マイコン制御のためのC言語の基礎」を身に付けましょう。そして後半は、「マイコンをターゲットとしたCプログラム」を作ります。LEDや液晶ディスプレイ、スイッチ、ブザー、モーターなどの制御プログラムを扱います。

 本連載は、原則月2回ペースで掲載し、毎回皆さんに宿題を出します。解答と解説は、その次の回で発表し、最後にまた次回までの宿題を出すという流れで進めていきます。それでは、学習を始めていきましょう!

「MinGW」をインストールする

 最初に、C言語の開発環境を整えましょう。問題を解くためのC言語は何でもOKですが、ここでは「MinGW(Minimalist GNU for Windows)」を紹介します。

 このMinGWをPCにインストールすると、Windows上でUNIXのソフトウェア開発環境である「GCC(The GNU Compiler Collection)」が使えるようになります。まず、MinGWのWebサイトにアクセスし、画面上部にあるメニューから[Downloads]タブをクリックします。

Downloads 図1 「MinGW(Minimalist GNU for Windows)」のWebサイトにある[Downloads]タブをクリック

 次の画面で、「Download mingw-get-setup.exe (86.5 kB)」のリンクをクリックすると、インストーラがダウンロードされます。ダウンロードが完了したら、「mingw-get-setup.exe」ファイルを実行しましょう。

exe 図2 次の画面で「Download mingw-get-setup.exe (86.5 kB)」のリンクをクリック

 インストーラは、以下の手順で進めてください。

(1) 「MinGW Installation Manager Setup Tool」ダイアログが表示されたら、[Install]ボタンをクリックします。

(2) 次の「Step1:Specify Installation Preferences」の画面では、MinGWをインストールするディレクトリを指定します。ここでは、デフォルトの“C:\MinGW”にインストールします。また、スタートメニューやデスクトップにアイコンを作成するチェックもあります。今回は全てデフォルトのまま、[Continue]ボタンをクリックします。

(3) すると、自動的に「MinGW Installation Manager」のダウンロードが始まります。ダウンロード処理が100%になったら[Continue]ボタンをクリックします。

(4) 今度は、新たに「MinGW Installation Manager」ダイアログが開きます。ここで、インストールするパッケージを選択します。パッケージ名のチェックボックスをマウスで右クリックするとメニューが表示されます。ここで、[Mark for Installation]を選択すると、パッケージがインストールされます。以下の図3のように選択し、CおよびC++コンパイラ、そしてMSYSを選択します。

選択 図3 CおよびC++コンパイラ、そしてMSYSを選択 ※画像クリックで拡大表示

(5) 続いて、メニューから[Installation]―[Apply Changes]をクリックします。すると「Schedule of Pending Actions」ダイアログが表示されるので、ここで[Apply]ボタンを押して、パーケージのダウンロードおよびMinGWのインストールを開始します。インストールが完了すると、「All changes were applied successfully; you may now close this dialogue.」とメッセージが表示されるので、[Close]ボタンをクリックし、さらに、MinGW Installation Managerも[×]ボタンで閉じます。

 以上でインストールは完了です。

 この時点でお気づきかもしれませんが、残念なことに、スタートメニューやデスクトップにMinGWのアイコンが表示されていません。恐らくこれは、インストーラの不具合が原因だと思われます。仕方がないので、「C:\MinGW\msys\1.0\msys.bat」を直接ダブルクリックし、MinGWを起動します。なお、この時点でPCのデスクトップに「msys.bat」のショートカットを作っておくと便利でしょう。

 MinGWが立ち上がると、次のような画面が表示されます。ここではUNIXコマンドを使ってコンピュータを操作します。例えば、「exit」と入力し[Enter]キーを押すとウィンドウが閉じます。

UNIX 図4 UNIXコマンドを使って操作
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