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「ファームウェアの実行と更新を同時に行う方法」(Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

     
   
     
     
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No.1316 2020.07.28
 
     


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◇「ファームウェアの実行と更新を同時に行う方法」
 (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)

◇回路設計から部品の調達、基板製造/実装、ハーネス/ケース加工まで
 マルツエレックの「ものづくり一貫サービス」を是非ご利用ください

◇PICK UP PRODUCTS

 
     
 
 
     
  「ファームウェアの実行と更新を同時に行う方法」
 (Digi-Key社【アプリケーションラボ】技術解説記事のご紹介)
 
       
 
 

 「アプリケーションラボ」は、Digi-Key社のご協力をいただいて、Digi-Key社が公開している新製品や技術情報を日本語でご紹介するWebページです。基礎技術から最新技術まで有益な情報を公開していますので、是非ご活用ください。

 今回は、IoT機器において動作を止めずにファームウェアの更新を行う必要性とそれを実現するためにMicrochip Technology社のPIC32MZマイコンを活用する方法について解説した記事をご紹介します。

■ファームウェアの実行と更新を同時に行う方法

 最近のIoT機器の急速な増加に伴って、機器のメンテナンスや機能の改善を頻繁に行う必要が出てきました。具体的には、コード内のバグの修正、機能の追加と向上、システムセキュリティの調整、ファームウェアのさらなる効率化などです。

 そのためにはファームウェアの書き換えが必要になりますが、できるだけIoT機器の動作を止めずに遠隔で作業をすることが求められています。現場で更新できるシステムにするには、2つの処理を同時に行うことができて、アプリケーション用のメモリが2倍必要になりますが、Microchip社のPIC32MZマイコンはこの要求に対応することができます。

PIC32MZ 32ビットMCU
< PIC32MZ 32ビットMCU >

 PIC32MZは、Microchip社のPICマイコンのラインナップの中で最上位機種になります。PICマイコンはRISCに近い命令体系をしていますが、本来コントローラとして生まれた経緯があります。それに対し、PIC32MZはRISCの本流と言えるMIPSコアを採用し、浮動小数点ユニットやDSP機能も搭載した高性能な32ビットマイコンです。

 【アプリケーションラボ】で紹介されているPIC32MZ2048EFHには、2Mバイトのプログラムフラッシュメモリと512KバイトのSRAMが内蔵されています。また、160Kバイトのブートフラッシュメモリも備えています。コアは、-40℃~+85℃の温度範囲では252MHz、-40℃~+125℃の温度範囲では180MHzで動作します。動作電圧は、2.1V~3.6Vです。

 PIC32MZ2048EFHには、PFM Bank 1とPFM Bank 2という1Mバイトのプログラムフラッシュメモリ(PFM)バンクが2個あり、各PFMにはBFM Bank 1とBFM Bank 2という専用のブートフラッシュメモリ(BFM)があります。デュアルブートをサポートしているため、起動時にどちらのPFMバンクからでもブートさせることができます。これにより、PIC32MZ2048EFHを用いると2つの異なるシステムを構成することが可能になります。すなわち、一方のPFMバンクからファームウェアを実行すると同時に他方のPFMバンクでファームウェアを更新できるようになります。Microchip社は、これをLive-Updateまたはランタイムセルフプログラミング(RTSP)と呼んでいます。

PIC32MZスタータキット
< PIC32MZスタータキット >

 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。

PIC32MZ 32ビットMCU
【PIC32MZ2048EFH144T-I/PH】 1,616.67円
PIC32MZスタータキット
【DM320007】 15,798円

 下記の2本の解説記事も同時に公開しました。合わせて参考にしてください。

■IO-Link 1.1とその用途
 IO-Linkは、IEC61131-9で制定されているアクチュエータやセンサを接続するための国際規格です。ここでは、産業用シリアルインターフェースIO-Linkの概要とバージョン1.0から1.1への変更点、使用上の制限事項などを解説します。

■サーミスタを使用して正確に温度を検出する方法
 サーミスタは温度測定で最も一般的なセンサの一つですが、直線性がやや劣っており、多くの場合ユニットごとに較正が必要になります。ここでは、サーミスタの利点や問題点、選択する際のトレードオフなどについて説明します。

 

 
 
     
  回路設計から部品の調達、基板製造/実装、ハーネス/ケース加工まで
マルツエレックの「ものづくり一貫サービス」を是非ご利用ください
 
       
 
 

 マルツエレックでは、さまざまな「ものづくりサービス」をご用意しています。学校などにおいて実験装置や電子教材を用意したいというご要望や、企業などでの試作品を作ってみたいという計画などがございましたら、マルツエレックの「ものづくり一貫サービス」を是非ご検討ください。

 電子回路の設計事例としては、
  ・電源回路/同期整流回路/インバータ回路
  ・モーター制御回路
  ・センシング回路
  ・2次電池アプリケーション回路
  ・LEDドライブ回路
  ・メガソーラーシステム回路
などがあります。その他の回路設計についてもご要望にお応えいたします。

ワイヤレス給電+データ伝送システム

 マルツエレックが実際に行ったものづくり事例として、「ワイヤレス給電+データ伝送システム」をご紹介します。上図に示したのは、電力供給が困難な場所にワイヤレス給電により電力を供給し、さらにセンシング情報を任意のチャンネルで受信できるシステムです。

 このシステムの特徴は、
  ・配線が使用できない環境で構築が可能
  ・データ送信側の基板は、高さなどの制約に考慮(例:高さ制限が4mm)
  ・最適なアンテナマッチング
  ・データ転送は任意のプロトコルで取得可能
  ・基板を保護膜でコーティングすることにより、耐熱性や耐久性が向上

となっています。

 マルツエレックでは回路設計だけでなく、部品の調達基板の製造と実装ハーネスやケースの加工まで行っています。詳細は、下記のWebページを参照してください。ご相談は、ものづくり相談受付フォームからお申込みください。

▽ものづくり一貫サービス
 https://www.marutsu.co.jp/pc/static/large_order/mono_service

▽ものづくり相談受付フォーム
 http://sv.marutsu.co.jp/enquete/?id=16

 

 
 
   
  PICK UP PRODUCTS  
     
 
 
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  【RTP8J77961ASKB0SK0SA05A】
     
  R-Car H3 Starter Kit V3.0
【RTP0RC77951
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  EA DOG LCDディスプレイ評価ボード
【EA9780-4USB】
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【TP90H050WS】
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  【DCM3623T50M06A8T00】
     
  5V/180W DC/DCコンバータモジュール
【DCM3623T
50M06A8T00】

28,743.62円
 
 
     
 
 
 
     

 

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 マルツオンラインではTI社の半導体を1個からご購入いただけます。
 マルツエレックは米国Digi-Key社と正規代理店契約を結んでおり、Digi-Key社を通じて
 TI社の正規販売店の認定を受けています。
 マルツオンラインに掲載のない製品も調達可能ですので、少量からでもお気軽にご用命ください。
 ◎テキサス・インスツルメンツ社製品はこちら

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 マルツではマルツオンラインに掲載の無い型番やEOL品等も、秋葉原界隈やマルツ独自の
 ネットワークで調達しお届けします。
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