●厳しい環境下での動作が求められる組込み機器
従来の組込み機器ももちろんそうだったのですが最近のIoT化の流れの中で、様々なデータを取得するために様々な種類のセンサを接続した組込み機器が、様々な環境下に配置されるようになってきています。例えば農業のIoTシステムなどを考えてみると、天候データとして気温、湿度に始まり、雨量、風向、風力などのセンサが接続された組込み機器が、電子機器が動作するには厳しいような雨、風、粉塵、雪、日差しなどにさらされる環境に設置されています。他にも車を例に考えてみると最近のナビゲーションシステムなどでよくある安全運転、エコ運転度合いを判定するようなシステムでも、車速に始まり、アクセルの開度、ハンドルの角度など様々なデータを取得するために雨、雪、泥水、エンジンの熱、日差しなどで高熱になるような厳しい環境に設置されています。このようにIoT化がますます進むこれから世の中では、厳しい環境下でしか取得できないデータを取得するために、組込みシステムも同様の環境にて設置・動作することが求められているのです。
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●重要性を増す実地試験とそこでの問題点
このように組込みシステムの動作環境の変化に伴い、組込みシステム開発も変化せざるをえなくなっています。具体的には私がバリバリ技術者として開発を行っていた15年前と比較すると、本来設置する場所に設置しての試験（実地試験)が重要性を増しているように思います。
このコラムを読む皆様は既に開発の経験がある方がほとんどかと思いますのでご存知だと思いますが、組込み機器のプログラムを開発する段階においては、毎回JTAG経由でRAM展開してデバッグを行うことが主流かと思います。しかしながら、実地試験では、ROMに焼きこんでの動作試験が主流かと思います。実地試験で何かおかしい動作をしているような場合はROMを書き換えるわけですが、筐体から外さないとケーブルが接続できずに書き換えられなかったり、複数のお試しプログラムを準備して試したいところだけどROM焼きに30分程度の時間を要してしまい効率が良くない、なんて事が昔以上に増えてきたように思います。これは組込み機器が設置される環境が厳しくなればなるほど、実地試験の重要性はますます高くなっていき、そこでROMデバッグを行う機会もますます増えてきているのです。実地試験を効率的に行えるようにすることが今後の組込み機器開発では重要となってきます。
●FPGAコンフィグレーションモジュールを使って、現地デバッグを効率化
図1 製品富士ソフトでは、実地試験の効率化を妨げる問題（上記にあげたようなケーブルの問題、ROM切り替えの時間の問題）を解決するためのFPGAコンフィグレーションに特化した製品をお勧めします。この製品は、SDカードに格納したFPGAのデザインデータを使ってコンフィグレーションができるという優れものです。
図2 実装イメージPCからFAT16/FAT32でフォーマットしたSDカードに新しいデザインファイルを格納し、そのSDカードを組込み機器に挿すだけで新しいデザインでFPGAをコンフィグレーションすることが可能となります。そこにはケーブルの制約はありませんし、SDカードにファイルをコピーして挿しなおすだけということで、従来15～30分かかっていたROM書き込みの時間が大幅に短縮されます。またSDカードに複数のデザインを入れておくことができ、それを外部スイッチなどから切り替えることが可能になるため、実地試験でのデバッグ時に複数のデザインを切り替えて動作を見たいときなどに絶大な効果を発揮します。
図3 JTAGポートに接続するタイプ組込み機器とのインタフェースも、専用コネクタによる接続可能なもの、JTAGポートにそのまま接続するだけのもの、SDカードが抜けても問題ないようにNANDやNORにSDカード上のデザインをコピーしてから動作するものまで御社の組込み機器の利用シーンに応じて製品を選ぶことができます。
●FPGAコンフィグレーションモジュールを購入するなら組市.comがお勧め
本コラムでご紹介したFPGAコンフィグレーションモジュールは、組市.com(www.kumi1.com)にて、製品ラインナップの確認、即座に見積入手、購入することが可能となっています。ご興味がある方は是非ご覧になってみてください。
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