『組込みI/Oインタフェース基礎講座』【書評】

ITエンジニアや組み込み開発の初心者にとって、ハードウェアとソフトウェアの境界線である「I/O（入出力）」の理解は避けて通れません。今回は、『組込みI/Oインタフェース基礎講座』を紹介します。

組み込みシステムの開発において、「プログラムは書けるけれど、ハードウェアがどう動いているのかいまいちピンとこない」という悩みを持つ方は多いのではないでしょうか。

本書は、CPUと周辺デバイスを繋ぐ「I/Oインタフェース」の仕組みを、基礎の基礎から丁寧に解説した一冊です。移り変わりの激しいIT業界において、「時代が変わっても色あせない本質的な知識」を身につけるのに最適な本と言えます。

組込みI/Oインタフェース基礎講座

本書は、組み込みシステムを構成する「ハードウェア」と「ソフトウェア」の橋渡しとなるI/O（Input/Output）に特化した解説書です。

具体的な内容としては、以下の要素を網羅しています。

• バスの仕組み: CPUがどのようにデータをやり取りするかの基本路。
• デジタル入出力（GPIO）: 最も基本的な信号の制御。
• シリアル通信: UART、I2C、SPIといった主要な通信規格の仕組み。
• タイマー: リアルタイム制御に欠かせない時間管理。

技術の表面的な使い方（ライブラリの叩き方など）ではなく、「なぜその信号が必要なのか」「レジスタの中で何が起きているのか」という原理原則に重点を置いています。

特にシリアル通信は波形ベースでプロトコルの解説があるので、データシートを読むときにも参考になります。

『組込みI/Oインタフェース基礎講座』を読んでわかること

本書を読み終える頃には、ブラックボックスだったハードウェアの動きがわかるようになります。

1. データ転送の物理的な仕組み
   • 電圧の変化がどのように「データ」として解釈されるのか、電気的な基礎知識と論理回路のつながりが理解できます。
2. 主要なインタフェース規格の使い分け
   • 「ここはなぜSPIではなくI2Cなのか？」といった、設計時の選定理由や各規格のメリット・デメリットが明確になります。
3. レジスタ操作の本質
   • C言語などのプログラムからハードウェアを制御する際、裏側でどのようなレジスタ操作が行われているのか、そのイメージが定着します。
4. 割り込みとポーリングの使い分け
   • システムの効率を左右する、イベント処理の考え方が身につきます。

『組込みI/Oインタフェース基礎講座』がおすすめの人

本書は、以下のような悩みを持つ方に特におすすめです。

• 新人の組み込みエンジニア
  • 実務に入ったものの、ハードウェア用語が飛び交う会議についていけない方。

まとめ