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NXPのFreescale買収により2015年の車載半導体シェアは、新NXPが1位の13～14％、2位がルネサスエレクトロニクスで10～12％だそうです。僅差ですね。
ルネサス関係者は、2020年にはルネサスが車載半導体1位に復帰すると予想しています。
特定の自動車メーカーとの結びつきが非常に強い車載半導体、フォルクスワーゲンなどのメーカー不正がこの予想に影響しないと良いです。
自動運転などの電子制御化でホットな車載マイコン、ここで使われる技術は、いずれ汎用マイコンへも適用されるでしょう。自動運転の背景には、IoTがもたらす様々な情報も必須だからです。
仮に自動運転ができたとしても、「車は趣味性が強い」ので、おそらくエレクトロニスク業界のように商品（車）の価格勝負のみにはならないと思います。
現状は、車載に比べ、顧客あたりの販売数量が少なく、品種も多いので経営的には旨味が少ないと推測する汎用マイコンですが、IoTで爆発的に個数が出ることを期待しています。
マイコンにマルチタスク処理をさせるには、FreeRTOSなどの組込OSを使う方法が一般的です。
NXPのLPCXpressoには、 このFreeRTOSを使って評価ボードLEDを点滅させる、いわゆる「Lチカサンプルソフト」が添付されています。
今回は、ARM Cortex-M0/M0+と同程度の性能を持つマイコンの組込OSを考察します。
LPCXpresso824評価ボード（LPC824/Cortex-M0+、ROM:32KB、RAM:8KB）の赤LEDを0.5秒、緑を2秒、青を1秒毎に点滅させるFreeRTOS Lチカサンプルソースコードが下記です
（出典：lpcopen_2_19_lpcxpresso_nxp_lpcxpresso_824.zip、日本語コメントは筆者追記）。
| text | data | bss | dec | hex | filename |
| 10060 | 8 | 780 | 10848 | 2a60 | freertos_blinky.axf |
main()処理は、prvSetupHardware()でスタート処理、xTaskCreate()で各LEDトグルタスクを登録し、vTaskStartScheduler()でOSカーネルを起動します（prv/x/vなどはFreeRTOS関数名の接頭語で決まり文句）。
右側のvLEDTask0～2()がタクス本体です。vTaskDelay()の変更で、トグルタイミングが簡単に変えられます。
このように組込OS：FreeRTOSを使えば「タスク単体開発/変更が容易」であることが解ります。
デバッグビルド時のリソース使用量は、約10kBです（弊社マイコンテンプレートで同じ処理の場合は、半分の5KBで実現、どちらもLPCXpresso v8.0.0でLPCOpenライブラリ込みの結果）。ソースコードから、その殆どがFreeRTOS（含むライブラリ）を利用するためのサイズです。
組込OSのメリットは、「タスク開発の容易さ」、デメリットは、「利用のオーバーヘッド」です。このオーバーヘッドには、上記リソースの他に、様々なOS知識やコツ、利用経験など数値に現れないものも含みます。
従ってこのメリットデメリット両方を天秤に掛け、組込OSを使うか否かを判断する必要があります。
またデバッグは、追加したタスクが主ですが、最終的にはOSも含めたトータル動作確認が必要なため、OSをブラックボックスとして扱えるのかも考慮する必要があります。
※Windowsに代表されるOS改版に悩まされる危険性にも配慮しましょう。
ARM Cortex-M0/M0+クラスのマイコンであるLPC824への上記FreeRTOS適用は、まれな例です。
なぜなら、多くの場合FreeRTOSは、Cortex-M3、例えばNXPならLPC17xx、またはより高性能なマイコンへの適用が多いからです（Cortexの性能比はコチラを参照）。天秤判断の結果でしょう。
GNU General Public License (GPL)のFreeRTOSは、その名の通り無償：Freeで多くのマイコン搭載実績もあります。しかし、ROM/RAMが少なく低価格を追求したCortex-M0/M0+クラスのマイコンには、少し「荷が重い」と個人的にも思います。
このCortex-M0/M0+クラスを含むCortex-Mマイコンに向けてARM社自身が開発中の新OSがmbed OSです。2015年10月リリースの予定でしたが、正式出荷はまだです。
IoT向けの機能も追加するmbed OSは、実質上対応OSが無いCortex-M0/M0+にも使える可能性がある組込OSです。
FreeRTOSのLチカサンプルと同じマルチタスク処理を、弊社マイコンテンプレートで行った時のソースコード（一部抜粋）が下記です。
FreeRTOSと同じSysTick割込みを1msに設定していますので、解り易いソースコードとなっています。
| text | data | bss | dec | hex | filename |
| 4580 | 8 | 20 | 4608 | 1200 | BlinkyLikeRTOS_824.axf |
トグルタイミングの変更は、FreeRTOSと比べると複雑ですが難しくはありません。何より、処理が全部見えますので理解や変更は容易です。しかもコードサイズは、半分以下です。
Cortex-M0/M0+、または同程度のマイコン性能でマルチタスク処理をさせるなら「マイコンテンプレート」をお勧めする理由です。
＊ ＊ ＊
そこで、次回以後何回かに分けて、簡単にマルチタスク処理が実行でき、デバッグも容易なマイコンテンプレートのTipsや利用のコツを示します。
現在販売中の5種マイコンテンプレートに興味がある方は、コチラを参照してください。
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。
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。
CypressのPSoC 4、PSoC 4 BLE、PRoC向けマイコンテンプレート1.0版を1000円（税込）で発売します。
※CypressはマイコンではなくICと仰いますが、ここは解り易く「マイコンテンプレート」と記します。何とか年内発売に間に合いました…(^_^;)。
テンプレート概要と仕様、PSoC 4開発キットPSoC Pioneer Kit：CY8CKIT-042と、PSoC 4 BLE/PRoC開発キットPSoC 4 BLE Pioneer Kit：CY8CKIT-042-BLEでテンプレートを動作させた時の様子を示します。
これらは、テンプレート付属のもくじ資料P1～P3を抜粋したものです。
開発キット単独でテンプレートを動作させた時を「シンプルテンプレート」、開発キットとBaseboardを接続しLCDやUARTドライバ等の機能を追加して動作させた時を「ベースボードテンプレート」、CY8CKIT-042-BLEのBluetooth Low Energyを動作させた時を「BLEテンプレート」と名付けました。
Bluetooth 4.2認証デバイスの載せ替え搭載については、前回記事を参照ください。
機能追加に使用したBaseboardは、NXPのLPCマイコンテンプレートで使ったものと同じです。詳しくはコチラを参照ください。
Cypress開発キットは、単独でもCapSenseやUART- USB変換等かなりの機能を実装済みで、良質なサンプルファームや自習Videoも多数あります。
そこで、「PSoC 4/PSoC 4 BLE/PRoCの習得」だけでなく、これらサンプルファームを活用、流用したアプリケーションの早期開発、いわゆる「プロトタイピング開発にも役立つテンプレート」として開発しました。
P4以降のもくじに示したように、組込OSを使わずに簡単にマルチタスク処理ができるテンプレートの仕組みや、複数のサンプルファームを流用/活用してテンプレートへ組込み、アプリケーションを開発する方法に重点を置いて説明しています。
既に発売済みのRL78/G1x、LPC8xx、LPC111x、Kinetis Eマイコンテンプレートは、マイコンテンプレートサイトをご覧ください。
このサイトへ本PSoC 4、PSoC 4 BLE、PRoCテンプレートの情報も追加予定ですが、今日現在、サイト更新が本テンプレート発売に間に合っておりませんので、ブログでの通知のみとなりました。
全てのもくじ内容を含む「PSoC 4、PSoC 4 BLE、PRoCテンプレート」のご購入方法は、サイト記載と同じですので、ご希望の方は、コチラを参照してください。
年明け後、ゆっくりマイコンサイトの更新をいたします。本年も、いろいろお世話になりました。皆さま、よいお年をお迎えください。
PSoC Creator起動時に表示されるStart Pageには、最近使ったプロジェクトやサンプルファームだけでなく、Cypressの最新情報が新しい順に表示されます。現在の最上位は、”PSoC 4 BLE now Bluetooth 4.2 Qualified”で、クリックすると当該ページがブラウザで表示されます。
上記の関連日本語記事が、12月14日コチラに記載されました。Bluetooth 4.2仕様の4.1からの3つの変更点や、今のところBluetooth SIGの4.2フル機能認証デバイスが、Cypress製品のみであることが解ります。
このBluetooth 4.2認証済みのPSOC 4 BLEとPRoC BLEデバイスで、CY8CKIT-042-BLEへ搭載可能なDaughterボードがCypressサイトで各$15で販売中です。
| 通称 | Bluetooth 4.2 認証済み | Bluetooth 4.1認証済み（CY8CKIT-042-BLE搭載） |
| PSoC 4 BLE | CY8C4248LQI-BL583 | CY8C4247LQI-BL483
|
| PRoC BLE | CYBL10573-56LQXI | CYBL10563-56LQXI
|
Bluetooth 4.2仕様のBLEコンポーネントも、BLE 4.1現行版同様、簡単なプロパティ設定で使えます。
現行のCY8CKIT-042-BLE搭載のデバイスで4.2仕様は出来ませんが、同じ設計手法が使えるので安心です。
※CY8CKIT-042-BLE搭載デバイスは、以前の記事を参照してください。
Nexus 5Xなどの新スマホには、Bluetooth 4.2が搭載されています。弊社推薦開発環境のCY8CKIT-042-BLEは、Bluetooth 4.2/4.1両仕様のPSoC 4 BLEとPRoC BLEのDaughterボードが載せ替えられるので便利です。
2015年11月5日更新のPSoC 101 Video Library、Lesson00～Lesson17を紹介します。
CY8CKIT-042: PSoC 4 Pioneer Kitを使ってCreator基本操作からPSoC 4プログラミングまでが良く分かります。
英語版ですが、たとえ英語が全く分からなくても、私の下手な解説よりも内容が濃く、解り易いことは確実です。解像度は落ちますが、Videoダウンロードも可能ですので、スマホ等でオフライン視聴もできます。
CY8CKIT-042にBluetooth Low Energyを追加した弊社推薦開発キットCY8CKIT-042-BLE: Bluetooth Low Energy Pioneer Kit用のプロジェクトファイルもダウンロード可能です。CY8CKIT-042-BLEをお使いの方は、こちらを使って同じ内容が習得できるので便利です（BLE機能のVideoは、以前の記事参照）。
これらの内容を習得すれば、シングルタスクのPSoC 4、PSoC 4 BLE、PRoC開発は問題なくできると思います。
では、どのような時に開発中のテンプレートが役立つのでしょうか？
これらにより、さらに「実務に向いた実践的で、かつ効率的なアプリケーション開発」ができます。PSoC4/PSoC 4 BLE/PRoCテンプレートは、本年末リリース予定です。ご期待ください。
発売中のRL78/G1x、LPC8xx、LPC111x、Kinetis E対応マイコンテンプレートはコチラを参照してください。
NXPによるFreescale買収完了のお知らせメールが来ました。新NXPによる力強いメッセージは、コチラでご覧いただけます。
NXPとFreescaleのマイコンが今後どうなるかは、未だ不透明です。このままX-mas休暇に入るかもしれません。
ルネサス株式の一部売却や、東芝からSony/シャープへの技術移籍/移管が取りざたされています。日本半導体カンパニの先行きも不透明ですね。
入手性が良く価格も手ごろなIoT向けPCは、Raspberry Pi 2 Model Bや先日発売のRaspberry Pi Zeroが有名です。これらボードの比較は、コチラが参考になります。ボードへWindows 10 IoT Coreをインストールする記事も多くあります。
これらIoT向けPCには、ネットワークへ接続するためのEthernetポートを持っています（Pi Zero除く）。IoTセンサマイコンの情報収集や管理を行い、クラウド側コンピュータへ接続するためです。但し、マイコン側への接続は、GPIO経由でした。
ここに少し違和感を覚えていたのですが、この違和感が無いIoT向けPCが「DragonBoard™410c」です。
DragonBoard™410cで動作するOSは3種類です。Windows 10 IoT Coreは当然でも、Android 5.1も動作すること、IoTマイコン無線接続に使えるBluetooth 4.1を実装済みであることが気に入っています。Raspberryとの比較は、コチラを参照してください。
日本では、アロー・ユーイーシー・ジャパン株式会社とチップワンストップが独占販売するそうです。
どちらのOSもBluetoothをサポート済みです。ボード購入時にインストール済みのAndroidには、直ぐに使えるアプリが多くあります。開発環境もVisual Studioがあれば、UWP：ユニバーサルWindowsプラットフォーム開発がなんとかなりそうです。
まだ参考記事数は少ないですが、今後いろいろな情報が出てくればと期待しています。
RL78/G10の初期設定アプリケーションノートがRev.2.00に改版されました（ルネサスサポート情報 Vol.267 2015年11月26日発行）。この改版内容から、RL78/G1xコンパイラの今後を予測します。
RL78/G1xの解り易い機能比較を示します。
RL78ファミリカタログを観ると、品種が多く機能満載なRL78は解るのですが、弊社テンプレート対象の汎用マイコンRL78/G1xの特徴は、逆に見えなくなるので、この比較図は重宝します。
最初の3列：RL78/G13～G10が、汎用中の汎用マイコン、G1A～G1Eがこれらに、右赤で表記した機能を強化したマイコンという構成です。
RL78/G1Dが、開発中のPSoC 4 BLEテンプレート対抗機です。Bluetooth Low Energyを搭載すると128 – 256KBのフラッシュROMが必要になり、IEEE802.15.4e/g搭載のRL78/G1Hでは、256 – 512KBに増えることが解ります。この容量では、残念ですが64KB制限の無償CS+を使うことができません。
もちろん、以前示したように上手く機能分割すれば無償版での部分開発も可能ですが、BLEや802.15の部分のみで64KBを超えることは、PSoCの例から考えると確実です。
現状の無償版制限がなくならない限りRL78/G1DやG1H開発は、かなりのコストアップになるでしょう。
現在のRL78/G1xテンプレートVer5は、CA78K0RとCC-RL両方のコンパイラに対応しています。
しかし、RL78/G10の初期設定アプリケーションノートRev.2.00の改定記録A-1ページを見ると、改定内容のCS+動作確認バージョン表2.1にCA78K0Rは含まれず、CC-RLコンパイラのみとなっています。
これは、新しいアプリケーションノートは、CS+ for CA, CXの「CA78K0Rコンパイラ動作確認はしない」とも読めます。深読みかもしれませんが、安全側の読みをすればこうなります。
RL78/G1xを使った出荷済み製品には、まだCA78K0Rコンパイラ版で開発したプログラム搭載機が多くあると思います。ルネサスからの正式な発表はありませんが、上記の状況を考慮すると、今後製品改良または、新規製品開発には、CC-RLコンパイラの利用が必須と考えます。
これらの事から、弊社RL78/G1xテンプレートも次版からは、「CC-RLコンパイラのみを対象」とする予定です。どうしてもCA78K0Rコンパイラ版が必要な方は、Ver5テンプレートのままですが提供いたします。
RL78/G1xテンプレートVer5は、CA78K0Rコンパイラでの動作確認もしています。ご安心ください。
NXPによるFreescale買収など、マイコン半導体ベンダーの動きが激しい2015年末ですが、唯一ともいえる日の丸半導体、ルネサスエレクトロニクスの筆頭株主の産業革新機構が、保有するルネサス株式の一部売却の検討に入ったというニュースが、11月21日報道されました。
売却先候補は、トヨタやパナソニックなどの日本企業と、ドイツ）インフィニオンなどが挙がっています。
日本企業がルネサスを保持したい理由は、自動車向けの需要や、相対的に弱体化した日本エレクトロニクス業界の現状が背景にあると思います。もちろん、日本人開発者にとっても、日本語環境や日本語コミュニティが提供されるルネサスマイコンは貴重な存在です。
今後の機構の動きは、要注意ですね。因みにルネサスのSynergy詳細が明らかになりました。
記事によると、“既存ファミリ「RX」「RZ」「RL」は長い成功の歴史があり、今後のロードマップが決定しており、顧客に長期サポートを約束しているので、ロードマップ変更ができない”、そこで、新たなCortex-M系を用いたSynergyが米国で開発されたようです。
つまり、「RX」「RZ」「RL」が既存国内資産継承と車載向け、「Synergy」が半導体業界の“Apple”目標のUS発新設計基盤でIoT向けのようです。
だとすると、この2つでルネサスを分割するシナリオが、最もありそうだ、と思いますが…？
マイコンは、「ARMとそれ以外」にコアが別れ、「車載とIoT」でマーケットが決まりつつあります。
自動車産業と同様、国レベルで保護や競争がある半導体業界のM&Aは、予測の域を超えています。しかし、状況がどう変わっても「開発者が生き残れる技術蓄積は必須」です。
シンプルな弊社マイコンテンプレートも、その1つになればと願っております。
