実習・これだけは知っておきたい！マイコンCプログラミング（応用編）[教材基板付き]
実習・これだけは知っておきたい！マイコンCプログラミング（応用編）[教材基板付き]
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【開催日】2018年1月20日(土) 10:00-17:00 1日コース
【セミナNo.】ES17-0163 【受講料】27,000円(税込) ／学生料金25,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
【セミナNo.】ES17-0163 【受講料】27,000円(税込) ／学生料金25,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
組み込み開発の世界では，より高性能なマイコンを応用する案件が増えている．上位のマイコンはクロックが高速化し搭載メモリが増え周辺機能も強化されているが，8ビットマイコンに慣れた技術者が，こうした理解だけで32ビットマイコンの能力を十分に引き出すことは難しい．マイコンに高速デバイスを接続して大量で複雑なデータ処理を円滑に行うには，割り込み機構に対する深い理解のもとにダイレクトメモリアクセス（DMA)を駆使する必要がある．複雑なタスク管理を要求される応用であれば，メモリ管理機構やRTOSなどへの理解も求められる．
本セミナでは，ARMのCortex-M3マイコンを搭載する基板にカメラモジュールを接続し，撮像データをPCに高速転送するプログラムを実装する．多重割り込みとDMA転送を連携させる方法をARMマイコンで学ぶ演習実験を通じて，割り込みの中でプログラムされていた処理の多くがDMAにより自動化され，CPUパワーをより高度なアルゴリズム処理に活用できることを確認する．演習例題のなかでは割り込みとDMAを用いてI2C, USART, 外部トリガによるGPIO読み込みなどのプログラムを実験する．
演習ではバッファメモリのないカメラモジュール（OV7670搭載）の撮像データを QQVGA以下のサイズで低フレームレート転送しPC画面に表示する．マイコン基板にはSTマイクロエレクトロニクスのNucleo-64 (STM32F103)を用い，開発環境にはAtollic社のTrue STUDIOを使う
本セミナでは，ARMのCortex-M3マイコンを搭載する基板にカメラモジュールを接続し，撮像データをPCに高速転送するプログラムを実装する．多重割り込みとDMA転送を連携させる方法をARMマイコンで学ぶ演習実験を通じて，割り込みの中でプログラムされていた処理の多くがDMAにより自動化され，CPUパワーをより高度なアルゴリズム処理に活用できることを確認する．演習例題のなかでは割り込みとDMAを用いてI2C, USART, 外部トリガによるGPIO読み込みなどのプログラムを実験する．
演習ではバッファメモリのないカメラモジュール（OV7670搭載）の撮像データを QQVGA以下のサイズで低フレームレート転送しPC画面に表示する．マイコン基板にはSTマイクロエレクトロニクスのNucleo-64 (STM32F103)を用い，開発環境にはAtollic社のTrue STUDIOを使う
１．基礎知識
1.1 8ビットから32ビットマイコンへ
1.2 イベント駆動と割り込み
1.3 割り込み優先順位と多重割り込み
1.4 ARM Cortex-M3 の割り込み機構（NVIC）
1.5 DMAの動作とバス構造
1.6 DMAと割り込みの連携
２．実習で使うマイコンとプログラム開発環境
2.1 実習で使うマイコン
2.2 プログラム開発環境
2.3 プロジェクトの作成と実行
2.4 カメラモジュールの接続
３．割り込みとDMA転送の基礎
3.1 USARTによるポーリング送受信
3.2 割り込みによるバッファリング
3.3 DMA転送によるバッファリング
3.4 性能評価
４．周辺機能とメモリ間のDMA転送
4.1 I2C によるコマンド送出
4.2 外部トリガによる GPIOデータ読み込み
4.3 USARTによるデータ送出
５．カメラモジュールの接続
5.1 画像フォーマットとデータメモリ
5.2 デバイスの初期化
5.3 データ読み込みと送信
5.4 PC側データ受信とフレーム表示
5.5 ラインセンサへの応用
●対象聴講者
・Cによるマイコン開発の経験があり、より深く学びたい方
・上位マイコンへの移行に備え、高度な技術を学びたい方
・32ビットマイコンで思うような性能が得られないと感じている方
※受講にはCによる組み込みプログラミングの経験が必要です。
●講演の目標
・32ビットマイコンの上級プログラミング技術を学ぶ
・割り込みとDMAの動作を理解する
・優先順位を設定し多重割り込みを使うことができる
・割り込みとDMAを連携したプログラムを記述できる
・高速データ転送やバッファリングの方法を理解する
1.1 8ビットから32ビットマイコンへ
1.2 イベント駆動と割り込み
1.3 割り込み優先順位と多重割り込み
1.4 ARM Cortex-M3 の割り込み機構（NVIC）
1.5 DMAの動作とバス構造
1.6 DMAと割り込みの連携
２．実習で使うマイコンとプログラム開発環境
2.1 実習で使うマイコン
2.2 プログラム開発環境
2.3 プロジェクトの作成と実行
2.4 カメラモジュールの接続
３．割り込みとDMA転送の基礎
3.1 USARTによるポーリング送受信
3.2 割り込みによるバッファリング
3.3 DMA転送によるバッファリング
3.4 性能評価
４．周辺機能とメモリ間のDMA転送
4.1 I2C によるコマンド送出
4.2 外部トリガによる GPIOデータ読み込み
4.3 USARTによるデータ送出
５．カメラモジュールの接続
5.1 画像フォーマットとデータメモリ
5.2 デバイスの初期化
5.3 データ読み込みと送信
5.4 PC側データ受信とフレーム表示
5.5 ラインセンサへの応用
●対象聴講者
・Cによるマイコン開発の経験があり、より深く学びたい方
・上位マイコンへの移行に備え、高度な技術を学びたい方
・32ビットマイコンで思うような性能が得られないと感じている方
※受講にはCによる組み込みプログラミングの経験が必要です。
●講演の目標
・32ビットマイコンの上級プログラミング技術を学ぶ
・割り込みとDMAの動作を理解する
・優先順位を設定し多重割り込みを使うことができる
・割り込みとDMAを連携したプログラムを記述できる
・高速データ転送やバッファリングの方法を理解する
【受講者が持参するもの】
・USBメモリ（当日使うソフトウェアや資料など持ち帰るため．FAT32，2GB以上）．
＊自分のノートPCを使用して受講したい場合
受講申し込み後，メールで事務局にご連絡ください．対応OS，使用するソフトウェア等をメールでご連絡いたします．
＊自分のノートPCを使用して受講する場合のサポート
持参されたノートPC固有の問題（USBが認識されない，ソフトが動かない等）はサポートしかねますので，あらかじめご了承ください．
・USBメモリ（当日使うソフトウェアや資料など持ち帰るため．FAT32，2GB以上）．
＊自分のノートPCを使用して受講したい場合
受講申し込み後，メールで事務局にご連絡ください．対応OS，使用するソフトウェア等をメールでご連絡いたします．
＊自分のノートPCを使用して受講する場合のサポート
持参されたノートPC固有の問題（USBが認識されない，ソフトが動かない等）はサポートしかねますので，あらかじめご了承ください．
【講師】
田村 修 氏〔有限会社リカージョン 取締役 ，金沢工業大学非常勤講師〕
インターネット初期より，AppleTalk，TCP/IP搭載の組み込み機器開発を手掛ける．USBソフトウェア実装のV-USBにおけるCDCプロトコルの作者．AVR，ARMマイコンによる海外の組み込みコンテストで入賞．デジタル信号処理，画像処理に関する組み込み開発を得意とする．
田村 修 氏〔有限会社リカージョン 取締役 ，金沢工業大学非常勤講師〕
インターネット初期より，AppleTalk，TCP/IP搭載の組み込み機器開発を手掛ける．USBソフトウェア実装のV-USBにおけるCDCプロトコルの作者．AVR，ARMマイコンによる海外の組み込みコンテストで入賞．デジタル信号処理，画像処理に関する組み込み開発を得意とする．
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