組み込みシステム設計者のためのLIN2.0マイコン実装術（前編）　――プロトコル仕様を正しく読みこなすコツ

　次章の"WORK FLOW CONCEPT"では，LINクラスタ開発の際のしくみについて概要が示されています（図3）．

　"NODE CONCEPT"の章ではソフトウェア構造について述べられています．LIN 1.3の仕様書よりも図がわかりやすくなりました（図4）．要は，図4のとおりの階層構造のソフトウェアにしなさいということです．API（application program interface）から物理リソース制御（UARTやポート，内部タイマなど，LIN通信に必要となるマイコンのハードウェアの制御）までを，通常，LINドライバと呼ばれるソフトウェアで処理します．多くの場合，半導体メーカやツール・ベンダの設計者がこの部分の開発を担当することになります．一方，セット・メーカの設計者はAPIの仕様を遵守してアプリケーションを作成します．実際には，マイコンの限られたリソースの中で実装しなくてはならないため，いろいろな妥協が必要になります．例えば，速度優先のためにグローバル変数を多用することなどが挙げられます．これには，性能と引き換えにモジュール間やプログラム階層間のインターフェースがあいまいになってしまうという副作用があります．

　アプリケーションもドライバも両方開発しなければならない設計者は，APIの境界だけは遵守しておくべきでしょう．図4のように，APIはノードの機能を実現するアプリケーションとLINプロトコルを実現するドライバの境界です．アプリケーションの中でハードウェアに依存する記述を行ったり，LINドライバ内部で管理している情報へAPIを介さずに直接アクセスするような構造をとると，移植性や拡張性が大きく損なわれるだけでなく，（ドライバ部分も含めた）ソフトウェア全体の信頼性も低下してしまいます．

図3　 LINクラスタの開発フロー例
スレーブ・ノードはLINクラスタを形成するマスタに接続される．該当するノード機能ファイルは，システム定義プロセスにおいてLIN記述ファイルを生成するシステム定義ツールによって解析される．LIN記述ファイルはシステム・ジェネレータによって解析され，希望するノード（図の例ではマスタおよびスレーブ3）のLIN機能を生成する．また，LIN記述ファイルはバス・アナライザやエミュレータでクラスタ・デバッグの際に使用される．

図4　ノード構造
太線が内部的なインターフェースとなる．通常，物理層はUARTやポートである．APIが，ノードのアプリケーションとのインターフェースであり，ソフトウェア資産化のためにも仕様の堅守が重要．