組み込みハードウェアとは？

組み込みハードウェアとは、「組み込み機器に使用される、特定用途に限定されたハードウェア」のことを指します。機械や装置の操作を制御、監視、または支援するために使用されるように、デバイスまたは機器の一部となる制御プログラムになります。
一方の組み込みソフトウェアとは、電子機器や組み込みシステムに搭載されて動作するソフトウェアのことを指します。組み込み機器は限られた用途・目的を果たすものであるため、組み込みソフトウェアの機能も限られます。

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組み込みハードウェアの開発の流れ

ハードウェア開発を行う際には、事前に必ず機能抽出とシステム設計を行います。機能抽出で必要な機能を抽出して製品スペックを決定し、システム設計では抽出した機能を実現するために必要なソフトウェア、ハードウェアを洗い出します。ハードウェアの機能が確定した後はハードウェア設計を行います。USBホスト、HDMI、SATAを利用するためにどのような構成がいいかという観点でハードウェアを選定します。最近のCPUは演算装置以外に、よく使われる機能をCPUの内部に搭載しているものも数多くあります。これを利用することで、部品数が最小限に抑えられます。その結果、基板の面積も小さくなり、接続する数も減少するので、消費電力を抑えることが可能です。
このようにして部品構成の選定が終わると、部品同士を接続するための電子回路図の作成、基板へのレイアウトなどを行っていきます。

組み込みハードウェアの設計のポイント

組み込みハードウェアは、組み込みシステムが発達する以前、電子制御を行う仕組みをアナログ回路やデジタル回路により構成していましたが、各種機器に新たな機能を追加する度に回路を変更する必要があります。またシステム全体を考慮し同じ思想で設計を進めなければ、最適な組み込み機器の設計ができない場合も多くあります。そのため、ハードウェアとソフトウェアを同じ会社で一括して開発することが好ましいです。組み込みシステムの開発を同一会社で行うことで、ハードウェアとソフトウェアの仕様の誤認を抑えられ、開発期間を短縮させることにもつながります。また、お客様ニーズを的確に捉え最適な仕様策定と設計を行うためには、全体の仕様だけでなくモジュールやサブシステムの仕様についても最適化が必要です。最終用途には必ずしも必要のない工程間の仕様すりあわせや、機能接続のための変換機能などを積極的に削除することでお客様ニーズに見合うむだのないシステム、ハードウェアを構築することができます。

組み込みハードウェアの開発なら、当社にお任せください。

組み込み機器受託開発・生産センターを運営する株式会社サンエスは、組み込みソフトウェアの受託開発を行っています。また、当社は回路設計・組み込みソフトウェアの知見を持つエンジニアが在籍し、ハードウェア・ソフトウェア双方から全体設計をおこなうことで、要求仕様・要求動作を実現するための最適な設計を行います。もちろん、組み込みソフトウェアのみの開発も可能です。お気軽にお問い合わせください。

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技術情報・技術コラム

高電流駆動基板の放熱設計とレイアウトの工夫

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テストしやすいファームウェア構造とは

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しかしセンサー信号には「ノイズ」「ドリフト」「感度誤差」など、不安定要素が常につきまといます。
これらをそのまま制御演算に取り込むと、誤動作や制御ずれが発生する要因となります。

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軸部品設計における強度解析と加工精度の考え方

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機器の動作精度と耐久性を左右する重要部品です。

制御機構、搬送装置、複写機など、あらゆる分野の駆動系に用いられており
わずかな歪みや偏心が振動・騒音・摩耗を引き起こす原因となります。

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高効率電源回路の設計と発熱対策のバランス

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RTOS導入で変わる組込み制御開発の設計思想

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板金構造部品の設計最適化とコストダウン手法

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ノイズ源を特定する！制御基板EMC対策の実践手法

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