200MHzフル回転OK! リアルタイム制御コンピュータ

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高性能 Cortex-M7 マイコン・キット×オープンソース OS で
SD カード音楽 / 画像再生もサクサク
200MHz フル回転 OK!
リアルタイム制御コンピュータ
8000 円
竹内 良輔
開発用PC
汎用リアルタイム・コンピュータ
STM32F7-Discoveryボード×
リアルタイムOS TOPPERS!!
(a)実験の様子
(b)SD カードや USB メモリからリアルタイム音楽 /
画像再生が行える
写真 1 今回やったこと…Cortex-M7マイコン搭載 STM32F7-Discovery ボードで TOPPERS OS パッケージを動くようにして制御向きの
汎用リアルタイム・コンピュータに仕立てる
高性能とリアルタイムを両立するために,最新
ARM Cortex-M7 コアが発表され,幾つかの半導体
メーカから提供されています.リアルタイム制御向
きのマイコン(最高 200MHz 程度)と,高性能(高効
率)プロセッサの間くらいの位置づけです.MMU
(Memory Management Unit)がないので,Linux は
動かせませんが,200MHz 以上で動かすことが可能
で多機能なため,マイコン用の OS が求められます.
本稿では,Cortex-M7 発表当初から発売され,低
価格ボードも用意されている STM32F7 マイコンで,
ト ッ パ ー ズ
オープンソースのリアルタイム OS TOPPERS のミ
ドルウェア付きパッケージを使えるようにして,高
性能リアルタイム・コンピュータに仕上げてみます.
例えば本稿のように,SD カードに入れた音楽デー
タを途切れることなく再生できる MP3 プレーヤ /
フォト・ビューワなどを作れるようになります.汎
用のリアルタイム・コンピュータ(プラットフォー
ム)として使うことができます(写真 1).(編集部)
作成する汎用リアルタイム・
コンピュータ
● ハードウェア
ハードウェアには,7500 円で入手できる STM32F7-
2016 年 12 月号
表 1 ターゲット STM32F746-Discovery ボードの主な仕様
項 目
CPU
仕 様
コア
ARM Cortex-M7
型名
STM32F746
メーカ
ST マイクロエレクトロニクス
最高動作周波数
216MHz
フラッシュ[バイト] 1M
RAM[バイト]
開発環境
340K
オンボード・デバッガST-Link/V2,
mbed 対応
外付けフラッシュ[バイト] 16M(SPI シリアル)
外付け SDRAM[バイト]
16M
外部メモリ
microSD
主なインターフェース
USB OTG(FS/HS,Micro-AB コ
ネクタ),イーサネット
オーディオ機能
SAI オーディオ・コーデック搭載,
MEMS マイク搭載,オーディオ
LINE 入出力
画像機能
4.3インチ(480×272)カラー・タッ
チ・パネル LCD 搭載,カメラ・イ
ンターフェース
Discovery ボ ー ド を 使 う こ と に し ま し た( 表 1)
.
200MHz で動作する Cortex-M7 マイコン STM32F746
(ST マイクロエレクトロニクス)を搭載しているだけ
でなく,USB 2.0(FS/HS)やイーサネット,S/PDIF,
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