電子ブロック工房

現在、Raspberry Pi Pico用のMachiKaniaを、ケンケンさんと共同で開発中です。これは、MachiKania Type M, Type ZとコンパチブルなBASICコンパイラーを搭載し、表示装置にLCDを使った、Raspberry Pi Pico用のMachiKaniaで、コードネームにPhyllosomaと名付けたものです。正式名称は、MachiKania Type Pになる予定です。近々、公式にversion 1.0を公開します。

Type MやType Zでは、プログラムの実行にMMC/SDカードやNTSCディスプレイが必要でしたが、Type Pではそういったものが無い環境でもBASICプログラムを高速で実行し、I2CやSPIなどのインターフェースで外部機器を制御することが可能です。従って、組み込み用途でのMachiKania Type Pの利用も、ニーズとしてあると考えています。

Raspberry Pi Pico用には、C/C++による開発環境やMicroPythonによる開発環境がすでに提供されていて、これらはニーズに応じて便利に使えます。C/C++で開発すると最速の実行速度が得られる一方、開発環境の構築に手間がかかり、かつ、外部機器との接続用のSDKの呼び出し方も複雑です。他方で、MicroPythonでの開発は外部機器の制御も分かりやすく、開発にかける時間を少なくできますが、実行速度がそれほど速くはありません。

MachiKaniaはC/C++と同じコンパイル形式なので、最速でないにせよ、ある程度の高速実行が可能です。また、Pythonほど強力ではありませんが、オブジェクト指向プログラミングも可能です。

そこで、MachiKaniaの利便性を評価するため、MachiKania・C/C++・MicroPythonで、実行速度の差がどれぐらいあるのか、調べてみました。

<MachiKania type Pの実行速度 のつづき>

Microchip社のPIC32MMファミリーのマイクロコントローラーは、低価格で32ビットのCPUが使え、DIPパッケージもあるので、趣味の電子工作にはもってこいの石です。私自身も最近はこれを多用しています。そこで、色々な用途に簡単に使えるよう、最小限のインターフェースを簡単に実装するためのプラットフォームを作成しました。MM Systemと名付けています。

特徴：
　・PIC32MM0064GPL028を使用
　・出力用に、4桁の7セグメントLEDを標準装備
　・入力用に、最大32個までのスイッチを接続化
　・最大9個までのA/Dコンバーターの読み込みが容易
　・PIC32MMに標準で組み込まれているSPIやUARTだけでなく、I2C通信も使用可

<MM Systemの紹介 のつづき>

FZ/KM megaは、MachiKania type Mで使える、Fuzix (ver 0.3) 実行環境です。

<FZ/KM mega の紹介 のつづき>

KM-Z80 midi 用のアプリケーション第三弾、FZ/KM midi (Fuzix 実行環境)を製作中。特徴は、次の通り。

１）Fuzix ver 0.3 (Tom's SBC用) が走る。
２）ディスプレイは液晶表示（NTSCビデオは非対応）
３）Fuzix内ではRAM領域に64K bytesを割り当て
４）USBメモリー上のディスクイメージファイルを仮想ドライブとして使用
５）仮想ドライブは、128 Mbytes のサイズ

実行中の様子。

使用方法は、FZ/KM webとほぼ同じ。

<KM-Z80 midi 進捗：Fuzix のつづき>

KM-Z80 midi 用のアプリケーション第二弾として、CP/KM midi (CP/M 2.2 実行環境)を製作している。特徴は、次の通り。

１）CP/M ver 2.2 (54k system) が走る
２）KM-Z80 midi 上で走る、スタンドアローン設計
３）ディスプレイは液晶表示（NTSCビデオは非対応）
４）RAM領域に56K bytesを割り当て
５）USBメモリー上のディスクイメージファイルを仮想ドライブとして使用
６）仮想ドライブは、1954K bytesの物を４つ割り当て

実行中の様子。MBASICから、STARTREKを起動した。

<KM-Z80 midi 進捗：CP/M のつづき>

KM-Z80 midi （MZ-80K 互換機）をバージョンアップし、2019年9月現在、ver 0.4としている。ver 0.1からの変更は、以下の通り。

　・アプリケーションのロード機能を追加。
　・緑LEDをRB0に繋がず、トランジスターなどを用いてRB1から制御するようにした。
　・液晶(ILI9341・SPI接続)表示にも対応。
　・RB5とRB15の機能を入れ替えた。
　・CMT機能の呼び出しの際、002xhでなく04xxhを呼び出しているプログラムに対応。
　・FORMなど、分割ファイルの読み込みを行なっているプログラムに対応。
　・プログラムセーブ時の不具合を解消。
　・ソースコードのコンパイルにおいて、XC32 ver 1.32だけでなく上位のバージョンの XC32 コンパイラーにも対応。
　・回路図微修正（LCDのバックライト電圧を3.3vに）。

写真は、SPI接続のILI9341液晶（3.2 インチ）を繋いで実行している所。

<KM-Z80 midi 進捗：液晶表示 のつづき>

KM-Z80 の新しいシリーズ、midiを制作中。



特徴は、以下の通り：

１）Sharp MZ-80K 互換機
２）PIC32MX270F256Bを使用した、１チップ設計
３）USB メモリーを使って、プログラムのロードとセーブが可能
４）キーボードを内蔵しており、外付けキーボード（PS/2など）が不要
５）NTSC ビデオ出力（モノクロ；40x25文字）
６）将来的に、液晶表示にも対応予定
７）将来的に、MachiKania BASICも実行可能予定

<KM-Z80 midi 制作中 のつづき>

MachiKania ver 1.2から、使用しているBASICコンパイラーがオブジェクト指向に対応しています。MachiKaniaでは、クラスベースのオブジェクト指向プログラミングを採用しています。一つ前の記事では、クラスの使い方について書きました。ここでは、どの様にクラスを作製するかについて、述べます。この記事では、今までオブジェクト指向プログラミングを行なった事がない人でも分かりやすいような説明を、試みてみます。

クラスを作製し利用すると、何がどの様に便利になるのでしょうか。幾つか、挙げてみます。

1. 機能ごとにプログラムが抽象化・パッケージ化され、プログラム全体が見やすくなる
2. よく使う機能をクラスとして作製すれば、再利用が容易になる
3. 作製したクラスをライブラリー登録すれば、いつでも使える

最低でも、これだけの長所が挙げられます。一つ一つ見ていきましょう。

<MachiKaniaで始めるオブジェクト指向プログラミング（その１） のつづき>

前回の記事では、クラスを作製して呼び出した際の、プログラムの実行の流れについて見ました。今回は、オブジェクト指向プログラミングの基本中の基本、オブジェクトについて述べます。

<MachiKaniaで始めるオブジェクト指向プログラミング（その２） のつづき>

MachiKania ver 1.2に於いて、使用しているBASICコンパイラーがオブジェクト指向に対応しました。MachiKaniaではこれまで、黎明期のパソコンで使われた行番号形式のBASICから、構造化プログラミングに対応したBASICまでを扱ってきました。これらのプログラミング形式に加えて、今後はオブジェクト指向プログラミングが出来るようになります。

さて、MachiKaniaのユーザーの皆様の中には、オブジェクト指向プログラミングに対してなじみが無いという方もいらっしゃると思います。この記事では、オブジェクト指向プログラミングとは何かに付いては置いておいて、この新しい機能を使うとMachiKaniaがどんな風に便利になるのかについて、紹介したいと思います。オブジェクト指向プログラミングになじみが深い方々も、MachiKania BASICではそれをどの様に扱うのか、参考にして頂けたらと思います。

MachiKaniaで採用しているオブジェクト指向プログラミングは、クラスベースと呼ばれるものです。従って、この新しい機能を使うには、クラスをどの様に使うかという理解が必要です。ここで、オブジェクト指向プログラミングになじみのない方は、「クラスをどの様に使うか」と言われてもと思うかも知れませんが、とにかく「クラス」なる物があって、それをどう使うのかが大事だということだけ理解しておいて下さい。

<MachiKaniaでクラスを使う のつづき>