つながるワイヤレス通信機器の開発手法（15）　――プロトタイプを開発する

● メモリ領域は三つに分割する

　図1（b）ではメモリを三つ（ROM1，ROM2，RAM）に分けているが，物理的にではなく機能面で分割した．ROM1は，モニタやブート・プログラムを書き込む領域である．ROM2は，モニタとブート・プログラム以外のOSやアプリケーション・プログラムを実装する領域である．RAMは，プログラムで使用される作業用メモリの領域である．

　デバッグの手法にもよるが，例えば，電源ON直後にROM1に格納されているプログラムが走り，そのあとROM2のプログラムを実行させるように設計する．そして，ROM1の領域には，ROM2のプログラムを書き換えるためのプログラムとUART通信用のプログラムを搭載しておく．こうすることで，ROM2のプログラムを容易にアップデートすることができる．

　なお，プログラムのダウンロードには，JTAGインターフェースもUARTも使われている．ハードウェアなどの制約事項から考えるとUARTを使用するほうが簡単だが，JTAGと比べて書き込める領域などに関する制限が多い．

　また，ROM1の領域は電源ON時に確定しておく必要がある．そのため，CPU内蔵ROMや外付けのマスクROM，またはフラッシュ・メモリのブート領域にROM1の領域のプログラムを書き込んでおく．フラッシュ・メモリのブート領域へは，ボードに実装する前にROMライタでプログラムを書き込むのが一般的である．

　図1（b）のランダム論理は，ユーザが設計する部分である．ASICの場合，図1（b）のような専用ポートはない．一方，FPGAの場合は，専用ポートと専用ハードウェアによって回路のコンフィグレーションや内部状態のモニタを行う．製品になるとダウンロード・ケーブルをつないで回路情報をダウンロードするわけにはいかないので，回路情報を書き込んだROMをボード上に搭載する．電源ON直後にそのROMから回路データを読み出すことで，ランダム論理の機能を実現する．