100MBフラッシュマイコンとFreeRTOS

ルネサス、100MB超の大容量フラッシュ内蔵、160℃で10年以上のデータ保持もできる車載可能な次世代マイコン実現にメドの記事が、EE Times Japanで12月6日発表されました。

ルネサス100MBフラッシュマイコン実現にメド
ルネサス100MBフラッシュマイコン実現にメド(記事より)

これは、ルネサスが車載半導体シェア30%を狙う動きとリンクしています。マイコンは、ROM128KB、RAM128KB(Cypress PSoC 4 BLEの例)の「キロバイト」容量から、5~6年後には「メガバイト」へと変わろうとしています。

FreeRTOS

Richard Barry氏により2003年に開発されたFreeRTOSもVersion 10が発表されました。12月3日投稿で示したようにアマゾンがAWS:Amazon Web Service接続のIoT MCUにFreeRTOSカーネルを提供したことで、マイコンへのFreeRTOS普及が一気に進む可能性があります。

Amazon FreeRTOS
Amazon FreeRTOS(サイトより)

従来のFreeRTOSは、5KB以下のROMにも収まりリアルタイム性とマルチタスク処理が特徴で、小容量マイコンでも十分に使えるRTOSでした。しかし、Amazon FreeRTOSの魅力的ライブラリをフル活用すると大容量ROM/RAMが必要になるハズです。フラッシュ大容量化、製造技術の細分化の流れは、マイコン高性能と低消費電力ももたらし、Amazon FreeRTOSを使用しても問題はなさそうです。

世界的な電気自動車化:EVシフトの動きは、マイコンに数年で激しい変化を与えます。弊社もCortex-M0\M0+コアに拘らず、STM32F1で使ったCortex-M3コアなどの更に高性能マイコンにも手を伸ばしたいと考えています。

ポイントは、FreeRTOSだと思います。その理由が以下です。

Amazon FreeRTOS対応のSTM32L475 Discovery kit for IoT Nodeのサイトで、AWS経由でどのようにクラウドに接続し、評価ボード実装済みの各種センサデータをグラウド送信する様子や、逆にグラウド側からボードLEDを制御する様子が英語Video(約11分)に紹介されています。
英語ですが、聞き取り易く、解り易いので是非ご覧ください。

Videoで使用したサンプルソフトも同サイトからダウンロードできます。殆ど出来上がったこのサンプルソフトへ、必要となるユーザ処理を追加しさえすれば、AWS IoT端末が出来上がります。

追加ユーザ処理は、FreeRTOSのタスクで開発します。タスクの中身は、初期設定と無限ループです。無限ループは、使用マイコン(Videoの場合はSTM32L4+)APIとFreeRTOS APIの組合せです。

つまり、従来マイコン開発に、新たにFreeRTOS API利用技術が加わった構成です。従来マイコン開発は、マイコンテンプレートで習得できます。但しFreeRTOS利用技術は、別途習得する必要がありそうです。

その他の細々したクラウド接続手続きは、通信プロトコル上の決まり文句で、独自性を出す部分ではありません。

マイコンテンプレートサイト、レスポンシブ化完了

その弊社マイコンテンプレートサイトのレスポンシブ化が完了しました。閲覧の方々が、PCやスマホで画面表示サイズを変えても、自動的に最適表示に調整します。

また、サイト運営側も従来サイトに比べ、ページ追加/削除が容易な構成に変わりました。より解りやすく充実したサイト内容にしていきます。動作テストを十分にしたつもりですが、ご感想、バグ情報などをメールで頂ければ幸いです。

レスポンシブサイトと説明資料

HappyTechサイトを年内完成目標に、レスポンシブ対応:Responsive Web Designへ改良します。

数年前にサイトを開発した時は、1ページ表示が流行っていたので、これに倣って(ならって)開発しました。しかし、スマホやタブレットなどのモバイルデバイスが増え状況が変わりました。

サイト内容のコンテンツ追加・削除もしにくい構成でしたので、流行のレスポンシブサイトに変更します。

Responsive Web Design
Responsive Web Design

レスポンシブテンプレートを探す

手っ取り早くレスポンシブサイトを開発する方法は、ネットに溢れるレスポンシブテンプレートを利用することです。

私は、HTML5 UPというサイトのテンプレートを利用しました。テンプレート説明資料はありませんので、開発には、多少のHTML、CSSの解読技術とベース知識が必要です。

レスポンシブテンプレートメリット

記載内容はそのままに、ユーザが使う画面大小に合わせて自動的に表示レイアウトを変えるのがレスポンシブサイトです。ご覧のブログはWordPressを使っていますので、利用テーマをレスポンシブ版に変えればそれで出来上がりますが、サイトの場合は、自分でHTMLとCSSを使って作り直す必要があります。

基本部分が出来上がったHTML5 UPテンプレートに、修正を加え動作を確認しながら、短期にサイトを開発できるのがテンプレート利用のメリットです。

マイコンテンプレートメリット

このメリットは、弊社マイコンテンプレートでも全く同じです。

サイト開発と同様、マイコンも動き出すまでに手間がかかります。また、動き出した後も、修正や変更が生じます。テンプレートを使うと、この動き出しまでの時間を、殆ど0に短縮できます。

マイコンAD変換:ADCを例に説明します。

ADCは、サンプルソフトも多く使い方も良く知られています。しかし、実際にセンサを接続して動作させると、複数回ADCの平均を計測値とするか、あるいは、1回のADCを計測値とするかは、アプリにより異なります。

通常は、ノイズ対策として平均値を用いる場合が多いです。それでも、測定間隔や何回の計算で平均を求めるかについては、センサとマイコンを接続し、実際に動作させカット&トライ:試行錯誤で決めるのがBestです。

この試行錯誤に適したソース構成が初めから出来上がっていれば、試行も容易でスパゲッティーコード(!?)にもなりません。

つまり、立ち上げを早くし、実動作に近い環境でプログラミングでき、しかもスパゲッティー化を避けられるのがマイコンテンプレートのメリットです。

マイコンテンプレート説明資料

説明資料があると、テンプレート修正や変更が容易になります。テンプレート開発者の考え方、指針が解るからです。最近のソースコードは、数行に渡るほどの多くの英語コメントが付いていますが、コメント文だけでは、これら考え方、指針は表現できません。

説明資料が無い場合は、どこを修正・変更すれば良いがが不明で、この場所を探すのに余分な時間が必要になります。マイコンソースコードは、その傾向が特に強く修正や変更で直にスパゲッティーコードになります。

標準的な決まりが多くあるHTMLやCSSと異なり、マイコンソースは比較的自由に記述できるからです。その結果たとえ同じ職場でも、他人が開発したマイコンソースは解読が難しいのが現状です。標準的な知識レベルがバラバラなのも原因の1つでしょう。デサインレビューの結果が反映され難いのです。

そこで、マイコンテンプレートには説明資料を添付し、標準的と思う私の考え方や開発指針を多く記載しています。テンプレートソースコードにも豊富な(冗長な!?)日本語コメントが付いています。

勿論、これら考え方や指針は、あくまでご購入者様のテンプレート理解が目的で、押付けではありません。テンプレート版権は、ご購入者様個人に帰属しますので、ご自分の考え方を反映した改良も自由です。

ご購入者様のご質問にも丁寧にお答えします。

マイコンテンプレートは、初心者~中級者向けです。しかし、全ての方のレベルに合わせた説明は、不可能です。それぞれの方でご質問は、異なります。広いレベルの方に参考になると思ったご質問に関しては、テンプレート改版時、説明資料へ付け加えています。

以上の方針で、マイコンテンプレート説明資料やソースコードを作成しています。

マイコンテンプレートご購入者は、または購入検討中の方であっても、いつでも、どのようなご質問でも、大歓迎です。お気軽にinfo@happytech.jpまでお寄せください。

WordPressテーマ変更

使用中のWordPressテーマが、テーマディレクトリから削除されました。削除理由は、私には良く解りませんが、テーマ作者が管理者との交渉の末の決定ですので、尊重いたします。

現行版は、殆どのカスタマイズがGUIででき、気に入っていただけにとても残念です。

そこで、現行版と違和感が少ない代替テーマを探しています。
個人的には、レスポンシブレイアウトなどは好まないのですが、今はほぼ全てのテーマがレスポンシブ対応です。また、私がカスタマイズしたい内容に対して、直接ソースコードを変えなければならないなど結構手間暇がかかります。

近日中に本ブログにアクセスされた時に、異なるフォームが表示されるかもしれませんが、より良く分かりやすいブログを心掛けて代替テーマへ変更しますので、ご安心ください。

記載IoTデバイス、IDE、テンプレート動作ボード一覧追加

ブログ記載の「IoT制御デバイス」、「マイコンIDE」、「テンプレート動作ボード」が一目で解る表を追加しました。記載IoTデバイスのプルダウンメニューで表示します。

ブログ記載IoTデバイスのプルダウン表示
ブログ記載IoTデバイスのプルダウン表示

これらは、Wordpress固定ページ機能を使っていますので、通常ブログ記事よりも大きな範囲で表示します。

今後、デバイス追加や対象IDEが変化した時、テンプレート動作確認ボードを追加した時は、この表を随時更新していきます。最新のブログ対応状況をチェックする時などにご利用ください。

ブログカテゴリ変更とテンプレートサイト更新のお知らせ

本ブログカテゴリを下記のとおり変更しました。

「MCU:マイコン」と「MPU/SCB:IoT用コンピュータ」を別カテゴリにしました。

※MCU: Micro Controller Unit…    ARM Cortex-M0+/M0、NXP) LPC, Kinetisシリーズ、Cypress)PSoC 4 /PSoC 4 BLE/PROCシリーズ、ルネサス)RL78/G1xシリーズなど

※MPU/SCB: Micro Processor Unit or Single Board Computer…      Raspberry Piシリーズ、DragonBoardなど

→ MCUとMPU/SCBのIoT階層構造は、コチラを参照してください。

マイリンクも下記とおり変更しました。

マイコンテンプレートサイトに、「マイコンテンプレートを利用する際に知っていると便利なTipsやコツ」のページを追加しました。

今後、MPU/SCB:IoT用コンピュータの内容も充実させる予定です。

マイコンテンプレートサイト更新完了

12月30日のPSoC 4、PSoC 4 BLE、PRoCテンプレート発売に間に合わなかったマイコンテンプレートサイトの更新が完了しました。

今回の更新では、LED照明ページを削除し、マイコンテンプレート関連のみのサイトとしました。昨年10月のサイト障害時の、“Simple is Best”の経験が理由です。

LPCXpresso v8.0.0へ更新

Freescaleを買収した新NXP、ARM Cortex-M0/M0+マイコンの今後のラインアップについては、気になるところですが解りません。NXPサイトを観ると、LPC8xx/111x、旧FreescaleのKinetisシリーズ全てがそのまま残っています。暫くは、様子を観察する必要がありそうです。

例えば、Cypressは、2014年末に買収したSpansionのFM0+マイコンを1年経過後の2015年11月、Cypress名で発売しました。このように、買収や合併で既販マイコンがどうなるかの判断は難しいものです。

そんななか、LPCXpressoは、v8へ更新されました(更新日は合併完了直前の2015/11月、LPCOpenは、V2.19のまま更新無し)。また、Kinetis Design StudioやProcessor Expertも更新されております。新マイコン追加等はありませんが、最新版へのUpdateをお勧めします。

Windows XPサポート終了とWindows 10への対応だと思います。どちらのIDEもEclipseベースですので、これも統合などがあるかもしれません。

ブログ復旧のお知らせ

ここ数日、サイトにトラブルが発生し、ブログにアクセスできない状態が続きましたが復旧しました。
期間中、読者の皆様へご迷惑をおかけしましたことをお詫び申し上げます。

サイトのホームページ復旧は、即日可能でしたが、ブログ復旧には手間取りました。原因は、WordPressのデータベースが壊れたためで、テーマを変更しようとライブプレビューを繰返したことが原因かも?と思っております。

弊社サイトは、「ホームページ」と「WordPressを使ったブログ」の2部構成で、ホームページは、簡単な自社開発テンプレートを使ったつくりのため、直ぐに復旧できますが、WordPressは、正式版の機能満載で複雑なつくりのため、大変でした。何事も、“Simple is best”ですね。

今後同様の403/404エラーページが表示された場合には、ホームページ側へアクセスしてください。
ホームページは、マイコンテンプレートとLED照明の2内容を記載しておりますが、今回の教訓として、「マイコンテンプレートの内容を充実するとともに、LED照明ページは削除しシンプル化」する予定です。

シンプル化で障害時ホームページのより早い復旧、ブログ内容を整理した「まとめページの充実」により、WordPressブログアクセス不能中でもマイコンテンプレート情報を提供することが目的です。

ブログカテゴリ修正

マイコンのサブカテゴリを、6種のマイコンとIoT向けPCに修正しました。

ARM Cortex-M0+またはM0コアのマイコン、FreescaleのKinetisマイコン、NXPのLPCマイコン、ルネサスのRL78マイコンとR8Cマイコンです。
IoT向けのPCは、Windows 10 IoTコアを実装できるCPUボードを対象としました。

KinetisとLPCマイコンは、Cortex-M0+/M0マイコンと重複しています。
これは、Cortex-M0+/M0を重視したためで、このカテゴリから、今後新しいマイコンが発売されることを想定しています。

この基になった記事がコチラです。「Cortex-Mプロセッサを軸にしたARMのIoT戦略」の項で、市場早期対応にARMコア利用が優れていること、小さな実装面積と少ない電力要求のIoT市場にはCortex-M系が良く、Bluetoothなどの無線IPをSoC実装した新マイコン発表の可能性を示しています。

正式版がリリースされた無償Windows 10 IoTコアは、Wi-FiとBluetoothサポートなので、この新マイコンとの相性も良さそうです。

ブログ記事検索は、キーワード短縮表記をお使いください

カテゴリ修正に合わせて、過去の記事のタグ追加と修正も試みましたが、記事数が多いので断念しました。従って、記事の検索にタグを使うと、検索漏れが生じます。

ブログ記事のタグ検索
ブログ記事のタグ検索

対策として、関連記事の検索は、「検索窓にキーワードの短縮表記」をお使いください。例えば、LPC812とLPC824の記事を検索するときは、“LPC8” を入力するなどです。タグ検索よりは遅いのですが、検索漏れは防げます。よろしくお願いいたします。

ブログ記事のキーワード検索
ブログ記事のキーワード検索

マイコンテンプレートのサイト立上げのお知らせ

マイコンテンプレート関連の情報を、1ページにまとめた専用サイトを2つ立上げました。

ブログは、マイコンテンプレートの開発情報や開発経緯、Tipsなどを時系列で記載します。
ブログを最後まで読んでいただく手間を省くため、重要内容を抽出し再編しました。
紆余曲折の検討結果が、最新版テンプレートの状況になり、専用サイトにまとめられたと考えてください。

マイコンテンプレートサイト

マイコンテンプレート専用サイト
マイコンテンプレート専用サイト

記載マイコンテンプレートは、下記です。

  • Cortex-M0/LPC111xテンプレート
  • Cortex-M0+/LPC8xxテンプレート
  • S2/S3コア RL78/G1xテンプレート
  • Cortex-M0+/Kinetis Eテンプレート

サイトの「もくじ」をクリックすると、記載位置へジャンプします。スマホなどの小さい画面でも観やすいように、解像度の高いテンプレート動作中写真も掲載しております。

アプリケーション開発手順サイト

マイコンアプリケーション開発手順サイト
マイコンアプリケーション開発手順サイト

マイコンアプリケーションの開発手順を1ページにまとめました。
マイコンテンプレートを使ってアプリを開発する時の、10手順と、2補足を掲載しています。