マイコンとは？産業機器・家電に組み込むマイコン（MCU）の種類（8ビット・16ビット・32ビット）と⁠、動作周波数・メモリ・電源電圧・動作温度の選び方

マイコンとは

マイコンは、CPUにメモリと入出力の回路を足して、1つのチップにまとめた半導体です。セイコーエプソンの解説では、マイコンは入力・演算・記憶・制御・出力の回路を持ち、プログラムで機器を動かします。家電、住宅設備、産業機器の操作パネルやモーターの制御に組み込みます。

比較ページには、自社でマイコンを作るメーカーと、海外メーカーの日本法人が案内する品を、代表の品番かシリーズの単位で載せています。マイコンを載せた評価ボード、代理店が売る他社の品は載せていません。

3つの種類

• 8ビットマイコンは、回路が小さく、ピンの少ないパッケージに入ります。例は東芝デバイス＆ストレージの TMP89FM42AUG で、最大10MHz、44ピンです
• 16ビットマイコンは、8ビットでは足りず、32ビットまでは使わない機器に向きます。例はルネサスの RL78/G14、セイコーエプソンの S1C17M12、ロームの ML62Q1000シリーズ、テキサス・インスツルメンツの MSP430FR2355 ⁠⁠です
• 32ビットマイコンは、このページではどれもArmのCortex-Mコアです。例は東芝デバイス＆ストレージの TMPM4KNFYAFG、インフィニオンの XMC4700-F144K2048、NXPの LPC55S69 ⁠⁠⁠です

CPU・MPUやマイコンボードとの違い

• CPUは、マイコンに載る部品の1つです。マイコンはそこにメモリと入出力を足しています
• 外付けのメモリを前提にするMPU・SoCは、CPU（組込み向け）⁠で比べています
• マイコンボードは、マイコンに入出力や電源など動かすのに最低限の部品を載せた基板です。試作やソフトの開発に使います。マイコンは買っただけでは動かないので、評価ボードと開発環境は別に用意します

電源電圧と動作温度

• 電源電圧の上限が5.5Vの品は、RL78/G14、RA4M1、S1C17M12、TMPM4KNFYAFG、TMP89FM42AUG、KM1M4BFシリーズです
• 上限が3.6Vの品は、MSPM0G3507、MSP430FR2355、LPC55S69です
• 動作温度は、XMC4700-F144K2048 と MSPM0G3507 が-40〜125℃までです。RL78/G14、RA4M1、TMPM4KNFYAFG、ML62Q1000シリーズは-40〜105℃です
• -40〜85℃の品は、S1C17M12、TMP89FM42AUGです

用途で選ぶ

• モーターを回すなら、モーター制御の回路を持つ品を選びます。TMPM4KNFYAFG は3つのモーターを同時に回せて、KM1M4BFシリーズはモーター・電源制御用のPWMを8組持ちます
• 表示とタッチ操作のある操作パネルなら、RA4M1 はセグメントLCDと静電容量タッチの回路を内蔵しています。S1C17M12 は5桁の7セグメントLEDを直接点灯できます
• 通信の多い制御機器なら、XMC4700-F144K2048 は EthernetとCANを6ノード持ちます。MSPM0G3507 は CAN FDを持ちます
• セキュリティを重く見る機器なら、LPC55S69 は TrustZoneと暗号の回路を持ちます

安全規格と長期供給

• 家電の安全規格 IEC/UL 60730 には、RL78/G14 が対応できます。ML62Q1000シリーズは class B に対応した安全機能を持ち、M4Kグループは認証の取得をサポートしています
• セイコーエプソンの解説では、住設機器や産業機器は10年以上売ることが多いので、選ぶときに長期供給を確かめます
• ルネサスは RA4M1 を2041年、RL78/G14 を2036年まで供給すると案内しています。ロームの ML62Q1000シリーズは長期供給プログラムの対象です