組み込みソフトウェアとは?搭載機器や開発の流れ、開発言語について解説!
組み込みソフトウェアとは、ある特定の機能を実現したシステムを用いて作られた機器に搭載され動作を制御するプログラムのことです。
この記事では、組み込みソフトウェアを搭載している機器の具体例、開発の流れ、そのプログラミング言語を解説しています。組み込みソフトウェアの基礎知識を知りたい方にぜひ読んでいただきたい記事です!ぜひご覧下さいませ。
【無料ダウンロード】組み込み機器・ハードウェア設計入門
組み込み機器・ハードウェア設計製作.comでは、技術資料を無料で発行しております。
組み込み機器の基礎知識や設計開発のポイントについて分かりやすくまとめた資料となっており、
新任設計者のための教育用だけでなく、ベテラン設計者のため知識の復習用としてご活用いただけるものとなっております。組み込み機器の設計開発 入門書として是非ご活用いただき、皆様の設計開発のお役に立てれば幸いです。
組み込みソフトウェアとは?
組み込みソフトウェアとは、組み込み機器に搭載され、動作するソフトウェアのことを言い、組み込み機器の動作を制御するプログラムです。
ここでいう組み込み機器とは、コンピュータを埋め込み、ある特定の機能を実現したシステムを用いて作られた機器のことです。
組み込み機器について、詳しく解説している記事もございますので、気になる方はそちらもぜひご覧ください。
組み込み機器はよくパソコンと対比されます。パソコンは汎用用途のため、それだけ多様な機能を発揮するため、高性能なCPUを必要とします。一方、組み込み機器は、特定の用途・目的を果たすものです。そのため、組み込みソフトウェアの機能も限られ、必要最低限のハードウェアと必要最低限のソフトウェアで構成されます。そのため、パソコンに比べ安価なものが多いのが特徴です。
組み込みソフトウェアを搭載している機器の具体例
組み込みソフトウェアを搭載している機器は身の回りにたくさんあります。
というのも組み込み機器は、私たちの身の回りにあふれているからです。
私たちが日々使用している、冷蔵庫や洗濯機、炊飯器をはじめとする架電や、デジタルカメラなどの電化製品は組み込みソフトウェアを搭載しています。
コピー機やプリンタ、テレビなど私たちが日々、目にしている電子機器のほとんどは組み込み機器であり、組み込みソフトウェアが搭載されており、各機器の動作を制御しているのです。
組み込みソフトウェアの開発の流れ
組み込みソフトウェアの開発は、
①開発環境の整備
②プログラム記述、文法エラー修正
③ハードウェア上でのデバッグ
④プログラム修正の上清書
という大きな流れで開発を行います。
上記にある、組み込みソフトウェアの開発の流れは、パソコン上で動作する一般的なソフトウェアの開発の流れとある一点を除いては、大きく差はありません。
組み込みソフトウェアと、パソコン上で動作するソフトウェアの開発の重要な違いは、
開発環境と動作環境が一緒か否かという点です。
パソコン上で動作するソフトウェアは、開発環境と動作環境が同一であるため、パソコンのみで、開発とデバッグ作業を行うことができます。
一方で、組み込みソフトウェアは、開発環境と動作環境が別々です。そのため、パソコン上で作成したプログラムを組み込み機器に搭載し、ソフトウェアのプログラムを1行ずつ組み込み機器側で実行させ、その結果をパソコン側に表示させ、デバッグ作業を行います。そこで、パソコン側と、組み込み機器側での通信・制御の作業が必要となり、ICEやJTAGといった機器を使用したクロス環境で行うことになります。
組み込みソフトウェア開発の言語
ソフトウェア開発に利用される言語では、C言語を拡張したC++、C#、Java、PHPなどが多いです。
ただし、上記のような高級言語を使用できないハードウェアを用いた開発の場合はアセンブラを使用しなければなりません。
近年では、組み込みソフトウェアに使用できる言語が増えてきたことに加え、C言語には、「処理速度が速い」などの特徴があるように、それぞれの言語には特長があるので、組み込み機器の用途に応じて、ソフトウェアの開発言語を選定するようになってきています。
組み込みソフトウェア設計なら組み込み機器・ハードウェア 設計製作.comにお任せ
組み込み機器・ハードウェア 設計製作.comを運営する株式会社アイディアイは、大手精密機器メーカーをはじめとした企業のパートナーとして、組み込み機器・組み込みハードウェアの設計開発代行を行ってきました。
当社では、FPGAやASICの設計、基板・回路設計~筐体・装置設計まで一貫して社内で対応します。
大手メーカーのパートナーとして培ってきた設計開発力を活かし、他社にはできない高付加価値な組み込み機器・組み込みハードウェア開発を行っております。
技術情報・技術コラム
- 組み込みボード
SoMとしてのRaspberry Piの活用と組み込み開発
今回の記事では、Raspberry Piを活用した組み込み開発のメリットについて説明します。Raspberry Piを使う場面についても解説しています。
- 組み込みボード
画像処理とFPGA
今回の記事では、画像処理とFPGAについて紹介します。画像処理にFPGAを使用するメリット、FPGAの実装方法等、解説しています。
- 組み込みボード
Raspberry Piを活用した組み込み開発のメリット!
今回の記事では、Raspberry Piを活用した組み込み開発のメリットについて説明します。Raspberry Piを使う場面についても解説しています。
- 組み込み機器
SoCとは?FPGAとの違いを解説!
今回の記事では、SoCとは何か、SoCの用途、SoCのメリット・デメリット、SoCとFPGAとの違いについてご説明いたします。
- 組み込み機器
組み込みLinuxとは?組み込みLinuxの特徴と開発までの流れを解説!
今回の記事では、組み込みLinuxとは何か、組み込みLinuxの特徴についてご説明いたします。
- 組み込みボード
マイコン開発ってどうやるの?マイコン開発のポイントと流れを解説!
今回の記事では、マイコン開発のポイントやマイコン開発の流れをご説明します。
- 組み込みボード
FPGA設計:テスト動作までの流れを解説!
本記事ではFPGA設計のポイントやFPGA設計の流れをご説明します!
- 組み込みハードウェア
ハードウェア設計を外注する際に注意すべき点
「ハードウェア設計」と一口に言っても、設計する要素は多数あります。それもまた、10、20といったレベルではありません。これは機器に使用されるソフトウェア以外は、ハードウェアと言うことができ、ハードウェアの定義が非常に幅広いためです。
- 組み込みボード
ASICとFPGAの違いについて解説!
ASIC(エーシック)とは、ある特定の用途や分野のために使われる電子機器やシステムに搭載される、「大規模集積回路」の総称で、FPGA とは、Field Programmable Gate Arrayの文字通り、設計者がフィールド(現場)で論理回路の構成をプログラムできるゲート(論理回路)を集積したデバイスのことを指します。
当記事では ASICとFPGAについて、それぞれの違いも含めて詳しく説明しています。
- 組み込みボード
FPGAとは?メリット・デメリットについて解説!
本記事ではFPGAとは何かについて、わかりやすく解説します!
FPGAとよく混同されがちな、マイコン、CPU、CPLD、DSP、GPU、ASIC、ASSPとの違いについてや、メリットデメリットについて詳しく解説します!