組み込みネット 2005年の技術解説

技術解説:民生用LSIへの搭載を想定した低コストの1回書き込み型メモリ・コア12.28

米国Kilopass Technology社は,1回書き込み型の不揮発メモリ・コアを開発した.CMOS技術で製造できるため,最先端プロセスのLSIに容易に搭載できる.また,フラッシュ・メモリなど,ほかの不揮発メモリと比べて製造コストが安い.例えば,コストに厳しい民生用LSIにおけるファームウェアや暗号かぎの格納,アナログ・トリミング,液晶ドライバの特性調整などの用途を想定して開発した.

エア・バッグ・システムのワイヤ・ハーネスの低減と信頼性の向上を目ざす

技術解説:自動車のセーフティ機能の多様化に対応するセンサ・ネットワーク12.28

セーフティ機能を実現するためには,自動車の衝突や横転,乗員の有無などのデータが必要となるが,これらはセンサによって検出されている.乗員の安全性を向上させるため,最近では自動車のセーフティ機能が強化されている.ここでは,エア・バッグ・システムを例にとり,車載センサのネットワーク化について解説する.

従来のUSB 2.0インターフェースと同じところ,違うところ

技術解説:物理層にUWBを用いるWireless USB接続12.14

USB 2.0規格をワイヤレスに対応させようという動きが出てきている.2005年5月には,The Wireless USB Pro- moter Groupが物理層とMAC(media access control)層にマルチバンドOFDM方式のUWB(Ultra Wideband)を用いる「Wireless USB」仕様を公開した.ここでは,この仕様と従来のUSB 2.0の相違点をまとめた.

10年近い紆余曲折を経て,ようやく日の目を見た"大器晩成"技術

技術解説:今,フラッシュFPGAが求められている理由11.21

ここでは,フラッシュ・メモリ技術を利用したFPGAのデバイス・アーキテクチャとその特徴について解説する.フラッシュFPGAのデバイス・アーキテクチャは,フラッシュ素子をセルや配線の記憶に使用する「直接型」と,SRAM FPGAにコンフィグレーション用のフラッシュ・メモリを集積した「間接型」の2種類に分類できる.

下位層を意識せずECU間のインターフェイスを実現する「OSEK COM」

技術解説:車載応用ソフトの移植性を高める通信仕様「OSEK COM」10.20

ここでは,自動車のECU(electronic control unit)間の通信仕様「OSEK COM」について解説する.この仕様は,欧州の自動車メーカなどを中心とした車載制御ユニットの標準化に関するプロジェクト「OSEK/VDX」で定義されているものである.OSEK COM仕様に準拠した通信モジュールを用いることで,アプリケーション・ソフトウェアの開発者は物理層などの下位層を意識せずに,設計を行えるという.

多機能・低消費電力の要求にこたえるための技術的要素と課題

技術解説:組み込み分野における「マルチプロセッサ」とは9.27

ひと言で「マルチプロセッサ」と言っても,ハードウェアやソフトウェアの構成などによって実現できる機能が異なる.また,マルチプロセッサ構成を採用すると性能の向上や消費電力の低減に効果があるが,その一方で,開発環境などの整備の点で課題が残っている.ここでは,こうしたマルチプロセッサの基本的な構成や利用のメリット,今後の課題について,とくに組み込み機器分野での利用を意識して解説する.

組込みスキル標準(ETSS)

技術解説:「組込みスキル標準」を活用する―目標を持つことがスキルアップの近道9.1

ここでは,2005年5月に公開された,組み込みソフトウェア環境に従事する人材を対象とするスキル標準「組込みスキル標準(ETSS)」について解説する.今回公開されたものは一部ドラフト版も含んでいる(正式版が出そろうのは2006年春以降の予定)が,スキル標準がどういうものであり,どう活用できるのかを具体的に考えるための参考になるだろう.

写真で見る最新組み込みシステム

技術解説:クルマの中の"組み込み技術"―写真で見る最新組み込みシステム 8.22

ひと言で「組み込み機器」といってもその分野は幅広く,単純にスイッチのON/OFFに応じてランプの点灯・消灯を制御するものから,膨大な画像データを読み込んで処理を施し,ディスプレイに映し出すものまでさまざまである.ここでは,現在もっとも注目を集めている組み込みシステムの一つである「自動車」の機能を取り上げながら,組み込み技術の事例を紹介する.

ダイレクト・データフロー・インターコネクト

技術解説:マルチプロセッサLSIに適したオンチップ・ネットワーク8.15

プロセッサ・インターフェースとして一般的なバス・システムは,マルチプロセッサ・システムではシステム性能のボトルネックになりやすい.ここでは米国Tensilica社が同社のXtensa LX向けに提供しているTIEポートというダイレクト・データフロー・インターコネクトを例に,マルチプロセッサLSIに適したオンチップ・ネットワークについて考える.

待ったなし!SOC & SIPの熱対策

技術解説:電子機器開発者のための半導体パッケージ熱設計入門7.25

一つのチップに多数の回路を集積したシステムLSIや,一つのパッケージに複数のチップを封止したマルチチップ・モジュールを使ったシステム設計が一般的になってきた.そこで表面化してきた問題が,機器の熱設計である.ここでは,半導体パッケージの熱特性を理解しながら,どのように熱抵抗を抑え,電子機器を設計すればよいかについて解説する.

波形表示GUI付きのフリー・シミュレータ

技術解説:Icarus Verilog + IVIの使い勝手を試す―GUI付き無償シミュレータ6.24

ここでは,フリー・ソフトウェアとして提供されている波形表示ソフトウェア「IVI」を紹介する.Icarus VerilogなどのHDLシミュレータにIVIを組み込むことにより,波形表示GUI付きのシミュレータとして利用できる.

最大性能を引き出すためのバッファ,エラー制御,レイアウトの考えかた

技術解説:Serial Attached SCSIとの共存を考慮したPCI Express設計6.8

PCI Expressは一つの物理リンク当たり2.5Gbpsの,Serial Attached SCSIは3Gbpsのデータ伝送速度に対応しています.この両者を組み合わせることで,システム設計者はストレージ・システム全体の性能を引き上げることができます.ここでは,PCI ExpressとSerial Attached SCSIの特徴を説明しながら,両者が共存するシステムに最大の帯域幅を持たせる方法を解説します.

ノイズ発生のメカニズムとDS-SSスペクトラム拡散方式による干渉の回避

技術解説:干渉を起こさない2.4GHz帯ワイヤレス通信を実現する5.26

ここでは,最近,ワイヤレスLANやBluetoothなどで広く利用されるようになった2.4GHz帯のワイヤレス通信システムの干渉問題を取り上げる.同じ周波数を利用する無線システムどうしが近くで動作すると,ノイズがのって受信側へうまくデータを転送できなくなる場合がある.本稿では,2.4GHz帯のワイヤレス通信における主な干渉発生源を取り上げ,そのメカニズムを解説する.

1チャネル当たり200Mbps,1.5mAを実現する"Mobile Video Interface"

技術解説:携帯電話向け高速シリアル伝送の実力を実デバイスで評価5.16

携帯電話では,高精細の液晶表示や動画表示によるデータ量の増加,さらには形状の多様化に伴って,消費電力やヒンジ部の電磁放射ノイズ(EMI)の増大,ピン数の増加などが深刻な問題となっている.こうした課題の一つの解として,シリアル・インターフェースの採用が挙げられる.ただし,携帯機器に利用するには消費電流を抑えたインターフェース規格が必要になる.

つながるワイヤレス通信機器の開発手法(17/最終回)

技術解説:市場に受け入れられる製品は何か―ワイヤレス機器の開発手法(17) 4.15

本連載を執筆している間に,世間の動きはずいぶん変わったと感じている.今回は最終回として,ワイヤレス通信に関する動向の中で,携帯電話の今後のありかたや複数のワイヤレス通信機器の融合,インターネット技術の台頭などについて述べたい.これらのテーマは,現在のワイヤレス通信機器に深くかかわっている.どれも別々に論じられるものではなく,互いに絡み合っている技術と言える.

高い信頼性を確保して異なるプロトコル通信間をつなぐ

技術解説:CAN-LINゲートウェイのソフトウェア・モジュールの実装 4.1

自動車に搭載されるネットワークの規格としてCANが普及してきた.また,CANほどの高速性を求められないミラー制御やウィンドウ制御といったボディ系のネットワークには,低コストで通信できるLINが採用されつつある.この2種類のネットワークはプロトコルなどが異なるため,1台の自動車に組み込むにはゲートウェイ装置が必要となる.ここでは,実際に開発された試作機を例に挙げながら,ゲートウェイの設計について解説する.

Nano tech 2005レポート

技術解説:デバッグを行う―つながるワイヤレス通信機器の開発手法(16) 3.16

前回は,開発した機器のデバッグを行うためのプロトタイプについて説明し,その中でモニタリングの方法を簡単に紹介した.今回は,プロトタイプやその上に実装されたモニタなどを使ってデバッグする手法について説明する.

機能向上に対応するには開発効率向上が必須

技術解説:需要が拡大する自動車制御OSを知る3.8

本稿では,自動車制御の現状と,自動車制御OSに求められる機能について解説する.また,欧州の自動車メーカなどによるプロジェクト「OSEK(オーゼック)/VDX」が策定した自動車制御OS仕様や,筆者らが開発した自動車制御用OS「TOPPERS/OSEK」について述べる.

キャッシュの共有,割り込みの共有,OSによる制御

技術解説:今さら聞けないマルチプロセッサの基礎教えます2.18

組み込みシステムやシステムLSIにおいて,対称型や非対称型のマルチプロセッサ・システムを設計,利用する機会が増えてきた.ところで,実際にマルチプロセッサがどのように動作しているかご存じだろうか? 本稿では,マルチプロセッサ・システムにおけるCPUやOSの動作,アプリケーションを開発するときの注意点などについて解説する.

つながるワイヤレス通信機器の開発手法(15)

技術解説:プロトタイプを開発する―つながるワイヤレス通信機器の開発手法(15)1.11

これまで,ワイヤレス通信機器を機能ごとに分割し,それぞれのアーキテクチャやハードウェア,ファームウェアの設計手法について説明してきた.次に必要なことは,机上で設計した回路または機器がほんとうに動くかどうかの検証である.今回は,設計した機器のデバッグや動作検証に必要なプロトタイプの開発について説明する.