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September 25, 2009

ソフトとハードと図記号と1

 最近のハードは、ソフトウェアによって、入出力のピン番号等が変わることがあり、結果的に回路図が変更となる。組込に使用される一般にはマイコンと呼ばれる、電子制御装置[ECU:Electronic Control Unit]の場合、回路設計上の記述は、ソフトウェアの設計上の記述と整合性がなければならない。
 これは、組込機器の開発をおこなう場合、単にハード屋ソフト屋という考え方で、開発をおこなうのではなく、両者がきちんと回路図をみることで、互いの設計仕様について確認が可能になるような回路図表記をおこなう必要がある。ここらへんについて、ある程度は可能なように考案され、定義されているのが、国際規格に準拠した新JIS記号の特徴になるのではないかと思われます。
 開発のDFDから始まって、回路図までの過程で、ハードおよびソフトの仕様条件の整合性をとっていくことが、組込の開発では必要とされるのではないかと思います。そして、その条件をある程度、図示する方法についても、国際的に標準化していかなければならない時期なのではないかとも思います。

 個人的には、設計開発を上流工程では、BD:Block Diagramで捉え、DFD:Data Flow Diagramを基準として考えていって、それぞれのBlockの中身を考えていく。各Blockの内容もまた、BDで捉えDFDを基準として考えて行く。これを、ソフトハードの両方で並行して、繰り返していって、最終的な製品に仕上げていくという風に捉えています。
 従来の自動化機器の場合では、設計開発は、機械→制御→ソフトという流れがあり、全体を工程管理するというワークフローを基準とした流れがつくられていったと思います。これを、機械/制御/ソフトを並行して作業を進めていこうする場合、それぞれの仕様を互いに相手に伝達しながら、組み上げていく必要があります。
 全体の目的を明確化し、Block Diagramで捉え、Data Flow Diagramに基づいてシステムを構築する。その上で、各ブロックを役割に応じて設計・製作をおこなっていく。シーケンスプログラムに一時期、SFC:Sequential Function Chartが流行した理由であったかと思います。ただ、日本でのこういった流行は、現場の技術者に良く嫌われます。これは、現状で問題がさほど生じていない状況下で、新しい手法を取り込む手間と利点が、現場の技術者にとっては、割りの合わないものだからです。また、説明する側の人間が、きちんと説明できるケースも少ないため、結果として最終的に有効な技法であっても、無駄に手間がかかり意味の無い結果となることが多いのもまた事実です。
 これは、このブログの記事で描いている内容についても同じです。設計技法として、ある程度は類似した技法を持って開発をおこなっている技術者でなければ、回路の図記号のような問題は、納得できるものではありませんし、技術者にとっては、ただの手間にしかなりません。
 今、この時点だけのことであれば、従来の方法で考え、従来の方法で実行していっても、それほどの問題はないかと思います。シングルタスクのOSで何が問題があるんだと言えば、そんなに問題があるわけではなかったはずです。作業の内容によっては、シングルタスクの方がよっぽど簡易にバグも少なく開発することができるハズです。それをマルチタスクで作業できるようにするとか、リアルタイムOSで効率よく作業させるだの、マルチプロセッサによる効率化といったことを考える必要性が生じれば、きちんとした並行に作業をすすめていく上での整合性が必要になってくるかと思います。フリーズが頻発するような開発ではなく、マルチタスクの状態でも、波風が立つことなく、順調に作業を進めていく、そのような方向に進みたいと考える方には、このブログで描かれている記事が、少しは参考になろうかと思います。
 個人的な感覚から言えば、C言語は嫌いだし、アセンブラの方が好きだし、Fanction Block Diagramの方が好みで、LabVIEW使っているし、沖縄に無いので使えてないけどMATLABも使ってたし、まぁ今の図記号とか考え方の状況が好みであるというのが、こういった記事を描いている理由だったりします。機械屋さんだったり電子屋さんだったりソフト屋さんとかゲーム屋さんだったりと、あまりにも多くの分野で参加してきたこともあって、全体に共通してお話する方法をなんとかしたいなぁというのが、個人的な目的です。そういった中で、”総合的なものづくり”を考えていけたらいいなぁと思っています。

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