Tech Introduction

コンピュータは計算することだけでなく、接続されているIOデバイスを制御することも利用する目的です。特に組込み機器では、接続されているIOデバイスの制御が主目的です。例えば、モータの制御や各種センサ情報の読み取りなどです。 本記事では、これらの...

stm32では、stm32マイコンのシリーズ間で、同じコードを利用するためのHAL(Hardware Abstraction Layer)が用意されています。 実際にマイコン開発をする際は、マイコンではレジスタ操作をして各ペリフェラルを操作するのですが、それらを抽象化したAPIがHA...

本記事では、smt32のマイコン開発のための開発環境構築について解説します。 本記事は2025年1月17日時点での情報です。 開発ボードの購入 stm32でのマイコンを開発する上で、評価ボードはいくつか選択肢がありますがNucleoボードがおすすめです。 Nucleoボ...

本記事では、アクティブノイズコントロール（ANC）の制御方式について説明します。 制御方式 ANCには大きく分けて2つの制御方式が存在します。 フィードフォワード制御 現在の状況を取得せずに、システムのモデルに基づいて動作を予測しながら制御する方式...

単振動 高校物理では、単振動は波として表現できる、ということを習ったかと思います。そのことについてなぜそうなるのかを解いていきます。 モデル化 まずは単振動という現象を数式としてモデル化することから始めます。 図に示すように、ばねにおもりを...

畳み込み演算 線形畳み込み ここで、線形畳み込みについて説明しておきます。線形畳み込みは次の式で表されます。 $$h(n) * x(n) = \sum_{m=0}^{N-1} h(m) x(n-m)$$ \(x[n]\)、\(h[n]\)が下記のような場合を考えます。 $$h[n] = [1, 3, 1]$$ $$x[n] = [2, ...

UART/USART UARTは(Universal Asynchrous Receive Transmitter)の略で、シリアル通信を行うためのデバイスあるいはプロトコルです。USARTは（Universal Synchrous Recieve Transmitter）の略で、こちらもシリアル通信を行うためのデバイスあるいはプロトコ...

I2C 概要 I2C（Inter-Integrated Circuit）通信は主にIC間のシリアルデータ通信を実現するためのプロトコルで、フィリップス社（現Nxp）によって開発されました。I2Cという書き方で、アイスクエアドシーが正式名称ですが、単にアイツーシーと呼ぶことが多...

GPIOとは GPIOポートは、General Purpose Input/Ouputの略で、いくつかのI/O(Input/Output)ピンの集まりです。GPIOポートはその名前の通り、設定により入力として扱うことも出力として扱うことも可能です。以下の図のGPIOポートAは16本のIOピンの集まりで...

Kaggle データ分析のコンペで世界的に有名なKaggleを対象に書かれた書籍を紹介します。 Kaggle スタートブック Kaggleを始めるならまずはこの本という位置付けのものです。Kaggleでの基本的なデータ分析の仕方を学ぶことができます。 リンク Kaggleで勝つ...

本記事では、コンピュータサイエンスの基礎分野の1つである、コンピュータサイエンスを学ぶ際におすすめな参考書を紹介します。 また、コンピュータアーキテクチャに関連する学会も併せて紹介するので、さらに勉強した方は論文を参考にしてください。 おす...

本記事では、コンピュータサイエンスの基礎分野の1つである、オペレーティングシステム(OS)を学ぶ際におすすめな参考書を紹介します。 本記事では、オペレーティングシステム自体に焦点を当てた参考書を紹介します。 そのため、Linuxなどの具体的なOSに関...

SPI(Serial Peripheral Interface)とは SPIは、Serial Peripheral Interfaceの略でマイコンとその周辺機器（ペリフェラル）の間でよく使用される通信プロトコルの一つです。１つのマスターと１つのスレーブ、あるいは複数のスレーブとの間を通信するための...

ディジタルフィルタにおいて、安定性（stability）と因果性（causality）は重要な概念です。それぞれについて見ていきましょう。前提としてLTIシステムについて考えます。 安定性 有界 全ての時刻\(n\)に対して、\(|x[n]| <\infty\)のとき、信号\(x[n]\...

前回の記事では、リスト（配列）について、解説しました。 リストは、要素の挿入、削除といった操作を行う場合、時間がかかること示しました。 また、リストは要素数が事前に定義が必要でした。 今回は、可変長のデータ構造で、要素の挿入・削除の時間が定...

ディジタルフィルタの構成要素 前回の記事の線形差分方程式からわかるようにディジタルフィルタは以下の3つの要素から構成されます。 遅延器（ディレイ） 加算器 乗算器 これらの構成要素を用いれば、\(N\)次の線形差分方程式で記述されるディジタルフィル...

畳み込み積分の性質 畳み込み積分は下記に示す性質を持ちます。 交換則 $$x[n]*h[n] = h[n] * x[n]$$ 結合則 $$x[n] * \{h_1[n] * h_2[n]\} = \{x[n] * h_1[n]\} * h_2[n]$$ 分配則 $$x[n] * \{h_1[n] + h_2[n]\} = x[n] * h_1[n] + x[n] * h_2[n]$$ フィ...

wavファイルの波形表示 今回は，wavファイルの波形を表示してみたいと思います． 手順 まず最初に，numpyとmatplotlibをpipでインストールします． $ pip install numpy matplotlib 次にsignal_plot.pyというファイル名で作成し，以下のコードを記述します...

フォン・ノイマン型アーキテクチャ 構成 フォン・ノイマン型のアーキテクチャでは、単一のメモリに命令とデータを保存する方式です。現在のコンピュータは基本的にはノイマン型のアーキテクチャを採用しています。プログラム内蔵方式と呼ばれたりもします...

UART/USART UARTは(Universal Asynchrous Receive Transmitter)の略で、シリアル通信を行うためのデバイスあるいはプロトコルです。USARTは（Universal Synchrous Recieve Transmitter）の略で、こちらもシリアル通信を行うためのデバイスあるいはプロトコ...