「組み込み」ならではの基礎知識 ――スタートアップ・ルーチンからハードウェアまで
●例：液晶時計
ディジタル回路は，このレベルとエッジを使って設計します．例として，電池を使った液晶時計を考えてみましょう．仕様は以下のとおりとします．
製品仕様（電源部抜粋）：
- 電源：単三乾電池1本
- 電池警告：電池寿命が近づいたら警告表示を出す
- 電池交換：電池が抜かれたらただちに液晶表示を消して節電する．1分以内に交換すれば時刻は保持される
ハードウェア仕様（電源部抜粋）：
- 電源：1.5Vのマンガン乾電池
- 論理回路の電源電圧：3V（±10％）．電池電圧を昇圧（0.7Vから3.3V出力）
- リセット電圧注7-1：2.7V
- 低電圧検出：0.9V（電池電圧），ポートに接続
- 電池抜け検出：0.2V（電池電圧），割り込み端子に接続
ソフトウェア仕様（電源部抜粋）：
- 低電圧検出はポートを1秒間隔でポーリングする．3回連続"L"レベルで電池警告とする
- 電池抜けは，立ち下がりエッジを割り込みで検出する
注7-1；リセット電圧とは，リセット信号が出力される電源電圧のこと．
このハードウェア仕様に基づいて設計した回路図を図7-2に示します．
電池を使う組み込み製品では，電池電圧をそのまま使うことはまれで，昇圧回路（電圧を上げる回路）を使って論理回路の電源電圧を作ります．さらに電池交換のときも記憶内容を1分間以上維持できる大容量コンデンサ（電気を蓄える部品）を付けています．
〔図7-2〕液晶時計の回路図
電池電源系と論理回路電源系の二つの電源系がある．昇圧回路（電池電圧から論理回路電圧を作る），コンデンサ（電池交換の間，論理回路の電源となる），低電圧検出器（電池がそろそろ交換時期にあることを検出する），リセット回路（論理回路を初期化する）などからなる．
