実習・ARM Cortex-Mを使ったベアメタル・ソフトウェア開発の勘所

実習・ARM Cortex-Mを使ったベアメタル・ソフトウェア開発の勘所
―― 組み込みハードの基礎から,ポーリング,割込みプログラムそして,I2Cシールド実装評価まで

   

【開催日】2018年11月29日(木) ~ 2018年11月30日(金) 10:00-17:00 2日コース
【セミナNo.】ES18-0128  【受講料】42,000円(税込)
【会場】東京・巣鴨 CQ出版社セミナ・ルーム [地図]
セミナ会場

 近年,Iハードウェア・コストを抑える目的で,ベアメタルと呼ばれるRTOSを用いない組み込みシステム設計手法の注目が集まっている.しかし,ベアメタル方式の組み込み開発では,MPU,組み込みハードウェアの知識,ソフトウェア開発環境や開発言語に対するより深い知識が必要となる.
 本セミナでは,座学にて組み込みソフトウェア・エンジニアとして必要なハードウェア,ソフトウェア開発環境,組み込みでのC言語の使用法を解説を行い.実習にてLEDやユーザ・スイッチ,タイマ,UART,割込みを制御するプログラミング実習を行います.使用するボードはARMのCortex-M4マイコン・ボードに,ブレッド・ボード付きのプロトタイプ・シールドです.このプロトタイプ・シールドはジャンパ・ワイヤにて回路図やブレッド・ボード上の配線を確認しながら,LEDやユーザ・スイッチ,タイマ,UART,割込みを制御できます.
 ソフトウェア開発環境に関しても統合環境は使用せず,Linux系のターミナル環境でB shell(bsh)を用いた開発環境を体験して頂きます.演習では,STマイクロエレクトロニクス社のSTM32F401 nucleo 64ボードとTOPPERS基礎1,2用プロトタイプ・シールドを使用し,ソフトウェア開発環境はWindows上で動作するMinGWとGNU ARMとなります.使用したボードと教材を入れたSDカードはお持ち帰りいただけます.
 *本セミナは,カリキュラムおよび,教材提供でToppersプロジェクトに協力いただいています.

一日目
1. 組み込みハードウェアの基礎知識(2.0時間)
 1.1 コンピュータの構造
 1.2 バスとメモリ
 1.3 周辺デバイス
 1.4 外部事象の待ち方
2.組み込みプログラム開発の基礎知識(2.0時間)
 2.1 開発環境
 2.2 デバッグ環境
 2.3 実行環境
3.マイコン・ボードの確認(0.5時間)
4.開発環境の確認(1.0時間)
 4.1 ハードウェア・ソフトウェア環境の構築
 4.2 サンプル・プログラムのビルド
 4.3 フラッシュ・メモリの書き込み
 4.4 ROMモニタを使った実習
二日目
1.メモリ・マップレジスタの確認(0.5時間)
 1.1 ROMモニタの操作
 1.2 LEDの接続
 1.3 LEDの操作
2.ポーリング・プログラム(2.5時間)
 2.1 LEDプログラム
 2.2 スイッチ・プログラム
 2.3 タイマ・プログラム
3.割込みプログラミング(2.0時間)
 3.1 Cortex-Mの割込みアーキテクチャ
 3.2 スイッチ割込みプログラム
 3.3 割込みタイマ
4.I2Cシールドをベアメタル実装で動かす
 4.1 これまでの実習のまとめ
4.2 I2Cシールドをベアメタル実装する
4.3 ベアメタル組み込みシステムの勘所

実習で使用するフラットーク社製プロトタイプ・シールド
実習で使用するフラットーク社製プロトタイプ・シールド

同シールドに関連部品を実装したようす
同シールドに関連部品を実装したようす

●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
・ベアメタルの組み込み開発や組み込みデバイス・ドライバを開発したい方
・組み込みハードウェアの知識を習得したい方
※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
・組み込みハードウェアの基礎知識の習得
・組み込み開発環境の基礎知識の習得
・プログラミング言語からハードウェアを制御するための技術を実習により習得
・b shell(bsh)を用いた組み込み開発環境の体験
・組み込みデバッグ環境をICE,ROMモニタを使用して習得


【受講者が持参するもの】
実習に使用するノートパソコンは事務局でご用意しますが,ノートパソコン持参希望の方は、事前にご連絡ください.

【講師】
竹内 良輔 氏〔TOPPERSプロジェクト副会長,教育WG主査 ,(株)リコー 〕
  パソコン初期より,Microsoft Basic, MS-DOS,初期のWindowsのポーティングを行う.レーザー・プリンタやインクジェット・プリンタのコントローラの設計業務に携わる.TOPPERSプロジェクトにて,実装を重視した組込みソフトウェア・エンジニア教育用のコンテンツを多数作成し,セミナを開催してきた.


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コース

 2日コース

カテゴリ

 回路・電子部品
 組み込みシステム

シリーズ

 

特徴

 KIT付き
 演習あり
 実習

キーワード

 IoT
 Linux
 インターフェース
 オープン・ソース
 コンピュータ
 ソフトウェア
 マイコン
 開発環境
 開発手法
 技術教育

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