ハードウェアの仕組みとソフトウェア処理 ―― マイコンの動作を理解する

6．マイコンのシステム

● 1チップ構成のマイコンが一般的

　マイコンとして最も一般的なのは，CPU，メモリ，I/Oを1個のLSIに統合した，1チップ構成のマイコンです（図19）．あとは，電源とクロック，リセット回路，必要に応じてスイッチや表示器，インターフェースなどを付けるだけで使用できます．バスが外部に出ていないので，パッケージもコンパクトで，プリント基板上の配線も削減できます．

図19　1チップ構成のマイコンの例
CPU，メモリ，I/Oを1個のLSIに統合している．

　最近は，電源レギュレータやリセット回路などのアナログ回路も組み込んだ，外付け部品が極めて少なくて済むマイコンもあります．

　マイコンのメーカでは，さまざまなユーザのニーズに対応できるように，一つの製品ファミリの中でメモリ容量や内蔵するI/O機能を変えた製品を数多くラインアップしています．そのため，マイコンは品種数が極めて多くなりがちですが，それでもすべてのニーズには対応しきれない場合もあります．外部バスを設けて，外付けのメモリやI/Oを拡張できるようにした品種もあります．

● 性能重視のマイコンはマルチチップ構成

　拡張性を重視したファミリや，性能を重視したファミリでは，CPUだけの品種や，CPUとI/Oを1チップにしてメモリは外付けの品種などもあります（図20）．ソフトウェアのコード・サイズに応じたROMを選んだり，処理したいデータ量に応じたRAMを選ぶことができます．最近は組み込み機器でもマルチメディアなど大容量のRAMを必要とするアプリケーションも多く，DRAMインターフェースを内蔵するマイコンもあります．

図20　マルチチップ構成のマイコンの例
拡張性を重視したファミリや，性能を重視したファミリでは，CPUだけの品種や，CPUとI/Oを1チップにしたメモリは外付けの品種などがある．

　パソコンも代表的なマルチチップ構成のシステムです．一般に，CPU，外付けメモリとしてROMと大容量のDRAMモジュール，メモリ・コントローラやI/O機能を2チップ程度にまとめた専用チップセットによって構成されます．

　パソコンの場合，性能を決める重要な因子として，CPUの処理速度とDRAMの容量が重視されます．また，それによってコストも大きく変わります．そのため，要求される性能に応じてCPUを選んだり，DRAMモジュールの容量を選べるようになっています．

みやざき・ひとし
（有）宮崎技術研究所