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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...

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...

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...

一般的なCPUでは、メモリをバイト単位で扱うことができます。そのため、メモリのアドレスはバイト単位で割り振られています。バイト単位でメモリに割り当てている限り、CPUによる1バイト単位のアクセスは問題ありません。 2バイト以上のデータをメモリに置...

z変換の定義 連続時間システムでは、通常ラプラス変換を用いてシステムの解析および設計を行います。z変換はラプラス変換の離散時間版です。信号\(x[n]\)に対するz変換は次式で定義されます。 $$X[z] = \sum_{n=-\infty}^{\infty} x[n] z^{-n}\tag{1}$$ 因...

本記事では、整数演算の加減算機構について解説します。以前の記事で、加算器の構成について解説しました。この加算器を利用して、コンピュータは加減算を実行するために構成されているのかを解説します。 整数演算の加減算機構 2の補数を利用した整数の表...

論理回路はブール代数の理論をベースとしています。本記事では、ブール代数の公理を紹介します。 ブール代数の公理 単位元 $$X + 1 = 1$$ $$X + 0 = X$$ $$X\cdot 1 = X$$ $$X \cdot 0 = 0$$ 冪等性 $$X + X = X$$ $$X \cdot X = X$$ 交換律 $$X + Y = Y +...