Freescale JM Badge Boardを使ってSensor and Locationプラットフォームを動かす ―― センサ応用システムの開発を助けるWindows 7の新機能

　Windows 7では，「Sensor and Location プラットフォーム」という機能を提供しています．これは，Windowsを搭載したコンピュータとセンサ・デバイスを接続する方法を標準化するための枠組み（プログラム・モデル，ドライバ・インターフェース）です．ここでは，Sensor and Locationプラットフォームの実質的なリファレンス・モデルとなっている米国Freescale Semiconductor社のColdFireマイコン基板「JM Badge Board」を利用して，Sensor and Locationプラットフォームを動作させる手順について解説します．（編集部）

　ここでは，米国Freescale Semiconductor社が提供している評価ボード「JM Badge Board」の概要と，このボードにWindows 7の新機能であるSensor and Locationプラットフォームを実装して動作させる方法を説明します．Sensor and Locationプラットフォームは，組み込みシステム開発の観点からとても興味深い機能です．この新しい機能の動作を，安価な評価ボードを使って確認してみます．

1．JM Badge Boardとは

　Freescale社のJM Badge Board（以降，Badgeボード）は，同社のColdFireファミリの32ビット・マイクロコントローラ「MCF51JM128」を搭載した評価ボード・パッケージです（写真1）．

写真1　JM Badge Boardの外観

●マイコン，バッテリ，センサ，LED表示，赤外線，スピーカを搭載

　MCF51JM128は，MC68000の流れをくむレジスタ・セットと命令セットを備えています．以下にMCF51JM128の仕様の概略を記載します．

• 32ビット・アーキテクチャ「ColdFire V1」，最大50.33 MHz動作
• BDMデバッグ・インターフェース
• 4種類の低消費電力モード
• 暗号化加速ユニット，乱数生成アクセラレータ
• 128 Kバイトのオンチップ・フラッシュROM，16 KバイトのオンチップSRAM
• USB 1.1/2.0 ホスト/ターゲット/OTGサポート（PHY内蔵）
• 12チャネルの12ビットA-Dコンバータ，アナログ・コンパレータ，リアルタイム・クロック，タイマ
• SCI（非同期シリアル）×2，SPI×2，I2C×2，CAN，GPIO×66，高速GPIO×16

　Badgeボードは，さらに次のような周辺機能を備えています．

• USB充電可能なリチウムイオン2次電池（MC34673 チャージャ利用）
• 3軸加速度センサ（MMA7260QT）
• 照度センサ（Rev. D以降）
• 静電タッチ・センサSW（MPR084）×8パッド
• 16×5マトリックスLEDによる表示機構
• 赤外線送信器（Rev. C以降）
• スピーカ
• 拡張用SD/MMCカード・ソケット・パターン
• 拡張用2.54mmピッチ・スルーホール・ヘッダ

　これにより，BadgeボードはマトリックスLEDによる文字や図形の表示，および8個のタッチ・センサSW（スイッチ）入力によるユーザ・インターフェースなどを実現できます．また，BadgeボードはColdFireの評価ボードとしてだけではなく，マイクロコントローラの学習やセンサ類の実験，USBを介してパソコンと接続するターゲット・デバイスの実験など，さまざまな用途に利用されています．図1にBadgeボードのブロック図を示します．

図1　JM Badge Boardのブロック図

●専用の情報配信ページでユーザをサポート

　Freescale社では，Badgeボードの利用者のために，http://www.canyourbadgedothis.com/ という専用の情報配信ホームページを用意しています．長い名前なのですが，「CAN YOUR BADGE DO THIS ?」というこのボードのキャッチ・フレーズをそのままURLにしています．このURLは，デモ・アプリケーション起動時にマトリックスLED に表示されます．このWebサイトの下には，日本語版サイト http://japan.canyourbadgedothis.com/ も用意されています．このWebサイトでは，次のような情報が入手可能です．

• 操作マニュアル，回路図，データシート
• 開発ツールとサンプル・プログラム，ソフトウェア関連情報
• 日本語マニュアル
• 開発者用「Freescale Forum」（英語）へのリンク
• 入門用ビデオ画像

　実はこのサイトはもともと，2008年に実施されたソフトウェア開発コンテスト「Design Challenge」のページだったので，「コンテストへの参加登録」や「入賞者の作品ビデオ」などのリンクもあります．

●Windows環境で開発するならCodeWarriorが便利

　Badge ボードのソフトウェア（ファームウェア）開発には，GCCを含む各種のColdFire用クロス・コンパイラを利用できますが，Windows環境で開発する場合には，同社の統合開発環境であるCodeWarriorを利用するのが一番便利です．

　上記のホームページの左側のメニューにある「Badge Board Tools and Software」をクリックすると，http://www.canyourbadgedothis.com/ContestTools.aspxへ移動します．このページでは，LEDApp.zip（LEDアプリケーション）とJM_Badge_Board.zip（デモ・アプリケーションとブートローダ）の2種類のソース・コードが，CodeWarriorプロジェクト付きで公開されています．ただしこれらのサンプルは，CodeWarriorの最新メジャー・バージョンである7.x用ではなく，6.x用なので注意が必要です．

　このページの中央の「CodeWarrior Development Studio for Microcontrollers v6.2」の下にある「Follow this link and click on Download Evaluation」をクリックすると，「CodeWarrior for Microcontrollers (RS08/HC(S)08/ColdFire V1)」のページに進みます．このページで「Download Special Edition」をクリックしてV6.3のSpecial Editionを入手するか，「Download evaluation versions, software updates & patches」をクリックしてV6.3のEvaluate Versionを入手してインストールすることで，開発環境を構築できます．

　Evaluate Version の入手にはユーザ登録が必要で，30日間使用できます．Special Editionに生成するコード・サイズに制限があり，Badgeボードのデモ・アプリケーション（JM_Badge_Board.zip）のようにバイナリで64Kバイトを超えるオブジェクト・プログラムをmakeコマンドでビルドすることはできません．制限容量を超えるオブジェクトをmakeするためには，Evaluate Versionが必要です．

　このほか，デモ・アプリケーション（JM_Badge_Board.zip）のソース・コードはもともとV6.2用に書かれているため，V6.3環境ではmake時にエラーとなり，またエラー対策を施してもUSB機能が動作しないという別の問題があります．配布ソース・コードの書き換えに期待しています．