組込みシステムは今日、いたるところにあり、私たちの生活に、私たちが気づかないほど影響を与えています。マイクロコントローラーは、組み込みシステムで操作を実行するために使用される集積回路です。今後数年間で拡大が予想される組み込みシステムの成長に伴い、これらのシステムを実行するためにより多くのアプリケーションを開発する必要があります。
Linux Foundation Training & Certification は RISC-V International と提携して、ユーザー フレンドリーな統合開発環境 (IDE) を使用して RISC-V マイクロコントローラーで組み込みアプリケーションを開発する方法をより多くの人に教える、新しい無料のオンライン トレーニング コース、 Microcontroller Applications with RISC-V (LFD115x) を開発しました。このコースは、RISC-V コアを搭載したマイクロコントローラーを使用して、システム内部に組み込まれたベア メタル アプリケーションを設計および開発する基本的な経験を提供します。このコースは、独自のオプションではなく、オープン命令セット アーキテクチャ (ISA) を使用する多数の新しいマイクロコントローラーを使用して組み込みシステムを作成するための最初のステップです。
この 15 ～ 30 時間のコースは、エンジニアリングの学生、カスタム組み込みアプリケーションの作成を検討している専門家、および自分のアイデアを製品のボードに実装したい愛好家を対象としています。参加者は、組み込みシステムを設計する方法を学び、考えている組み込みシステムを実装するための正しい手順を実行します。このコースでは、SiFive Freedom Studio を使用して、RISC-V マイクロコントローラーとその内部運用モジュールを備えた組み込みシステムを作成する方法を探ります。また、RED-V Thing Plus 開発ボードを使用して、今日のマイクロコントローラーのさまざまな機能を紹介する一連のラボで構成されています。 LFD115x を修了すると、RISC-V コアを搭載した組み込みシステムの作成に精通し、組み込みシステム エンジニアとしてのキャリアを開始できます。
このコースはハードウェアに焦点を当てているため、受講者はコースで使用されるハードウェア コンポーネントを入手することをお勧めします。受講者が物理的なボード上のコード例に従わずにこのコースを受講することを選択した場合でも、各ステップを実行する方法と理由に常に特別な注意を払いながら、実践的なセクションをざっと読むなどしながら、コースの資料を進めることができます。
受講者の便宜のために、以下に説明する全ての部品をリストアップした SparkFunのウィッシュリスト があります。
これらのアイテムの一部を SparkFun 以外で入手したい場合 (または在庫切れになっている場合) は、次のサイト mouser.com, digikey.com, またはamazon.comで購入することをお勧めします。
ハードウェア コードの例を完成させたい人は、コースを通して説明しているハードウェアとソフトウェアの例に沿って進めるために、少なくとも次の部品が必要です。
- 1 レッドVシングプラス. これがマイコン基板です。
- 1 USBケーブル（AからC）. マイクロコントローラ ボードの電源供給とプログラミングに使用されます。多くの人はおそらくこれらのいずれかをすでに持っているでしょう。
次の部品はオプションですが、コースにとって有益です。次の部品のいずれか、または一部を入手するか、またはまったく入手しなくても良いです。
- Red-V Thing Plus 用のヘッダーの１セット。 外部部品をマイクロコントローラー ボードに接続する場合 (qwiic デバイスは別として)、これらのヘッダーに接続するジャンパー線を使用する必要があります。多くのオプションがあります:
- ショートピンメスヘッダー （おすすめされた）。
- もしくは、スタッカブルの ロングーピンのメスヘッダーが良いかもしません。
- または、オスヘッダーを使用することもできます。
いずれにせよ、これらのヘッダーを Red-V Thing Plus にはんだ付けする必要があります。以下のはんだ付けに関する注意事項をお読みください。
- 1 ブレッドボード. これは、ディスクリート コンポーネントをマウントし、相互接続を行う部品です。
- ジャンパー線。 最も人気のあるものは オスーオスです。しかし、Red-V Thing Plus でオス ヘッダーを使用している場合、 オス-メス が必要です。念のため、両方を用意しておくこともできます。
- 2 通常開(オフ)の押しボタン. これらは GPIO デモ アプリケーションで使用されます。
- 1 低電圧LED. 順方向電圧が 2.5V 未満であれば、どの色でもかまいません。これは、PWM デモ アプリケーションで使用されます。
- 1 100Ω～220Ωの抵抗器. これらの 1 つは、LED で使用されます。
- 1 サブマイクロサーボモーター. これは、PWM デモ アプリケーションで使用されます。
- サーボ用電源。 その電圧はサーボの電圧と一致する必要があり、通常は 5V です。これでいろいろなものを作ることができます：
- Arduino UNO の 5V 出力で十分です (お持ちの場合)。
- ヒドラケーブル もオプションです。 USB ポート (推奨されません) または USBウォールアダプター、これは、おそらくすでに持っているでしょう（たとえば、スマートフォンの充電器）。
- これに Red-V Thing Plus の 3V3 出力を使用すると、マイクロコントローラ ボードが損傷する可能性があることに注意してください。
- 1 台または 2 台の Qwiic デバイス。 これは、I2C デモ アプリケーションで使用します。 Qwiic コネクト システム は、SparkFun Electronicsが 作成した I2C デバイス用のコネクタ仕様です。同等のデバイスを使用する場合は、I2C インターフェイスがあることを確認してください。
- SparkFun 6 自由度ブレイクアウト – LSM6DSO (Qwiic).これは、ST Microelectronics による単一チップの加速度計とジャイロスコープ センサーです。
- SparkFun 16×2 SerLCD – RGB テキスト (Qwiic) または SparkFun 16×2 SerLCD – RGB バックライト (Qwiic)。これは、I2C インターフェイスを備えた LCD テキストディスプレイです。
- 2 Qwiic ケーブル.これらは、I2C デモ アプリケーションで Qwiic デバイスと共に使用されます。
edX 学習プラットフォームで 10 週間無料で視聴できるこのコースは、電気技師、コンピューター プログラマー、教師、そして世界的に有名な Brainfuino プラットフォームの作成者である Eduardo Corpeño によって開発されました。彼は、マイクロコントローラー、組み込みシステム、エンジニアリングの問題の解決などのトピックに関する 30 以上のオンライン コースを公開しています。 Eduardo は、グアテマラシティのガリレオ大学で、電気回路理論や、マイクロコントローラーや FPGA に基づく組み込みシステムなど、さまざまな科目を教えています。検証済みの修了証明書を取得したい場合は、追加料金で取得できます。
こちらから登録してください。 RISC-V マイクロコントローラを使用して組み込みアプリケーションを構築するために必要なスキルを習得しましょう。
