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November 29, 2011

STM32入門 何から買うか?

E250STM32に限らないが、新しいCPUを使い始める時に最初に悩むのは何から手に入れたら良いかだ。まあ、大概の場合、雑誌の付録になっているCPUボードとか、CPUメーカーが体験用に出しているボードから始める事になっている。
STM32の場合、DesignWave 2008年5月号に付いていた付録CPUボードや「STM32 value line Discovery」と言うボード、その他、ストロベリー・リナックスで扱っているCPUボードがコストパフォーマンスが良いと言われている。私自身、写真の右側にあるように DesignWave 2008年5月号の付録CPUボードと「STM32 value line Discovery」を持っている。だが、本当に、それがベストだろうか?

私の独断と偏見で言わせてもらうと、こう言った体験ボードは余り役に立たない。STM32をチップ単体で購入してスクラッチから回路を作った方が良い。(写真の左側の4つ参照)
STM32を本格的に組み込み用に使おうと思えば、いずれは嫌でもチップ単体から組み上げなきゃいけない。どうせ、チップ単体から組み上げる事になるなら、早い方が良い。体験ボードは本当に体験版でしかない。私は、DesignWave 2008年5月号の付録CPUボードと「STM32 value line Discovery」を、ほとんど使っていない。本格的に使い出したのは、CPUをチップ単体で購入してからだ。

もう一つの理由は、STM32が比較的簡単に最小構成回路を作れる事にある。
例えば、PICに入門する時、誰も体験用ボードから入れとは言わないよね。
これは、PICを動作させるには、外部に部品として抵抗一本あれば動かせる事もあると思う。
一方、H8とかSHに入門する時は、雑誌付録のCPUボードとか秋月で売ってるCPUボードから入った方が良い。これは、H8とかSHのクロックとかリセット回路が比較的難しい事と、特にSHの場合は電源電圧の変動に弱いからだ。スクラッチから作ると必ずしも上手くは行かない。だから、体験用ボードから入門すべきと言う事になる。

STM32は、PICほど簡単とは言わないが、外部に僅かコンデンサー数個を付けるだけで動作する。また、レギュレーターを内蔵しているので、単三電池2本で動作することが可能だ。

STM32をチップ単体から作る時の最大の問題は、半田付けしなきゃいけないことだろう。それも最低でも0.5mmピッチのQFPを半田付けする必要がある。

「いきなり0.5mmピッチのQFPを半田付けしろなんて、『入門』と名乗っておいて無茶を言う」と言われそうだ。でも、私は「STM32への入門」はうたっても「マイコン初心者の」とは言っていない。私自身、35年近く前に、8080Aをチップ単体で購入してオリジナル回路を組んだわけだから、とてもじゃないが「初心者」じゃない。この題名は「半田付けなどで腕に覚えのある人のための『STM32入門』」なのである。まあ、私の場合、8080Aをチップ単体から作った時は、完全初心者だったんだけどね。

さて、じゃあ STM32 を何処から買うかと言うと、秋葉原の部品屋では扱っていないようだから、ネット通販と言う事になる。私の場合、Digi-keyで買ったのだが、まず、Digi-keyのホームページで、STM32で商品検索し「組み込み - マイクロコントローラ、MCU」で絞り込むと、在庫部品だけで、183種ある(2011年11月29日現在)。価格順に並べると、なんと一番安いのは、STM32F101C4T6Aで単価180円だ。パッケージも48ピンLQFPだから、半田付けできるし。同じ単価180円で、STM32F101T4U6Aもあるけど、パッケージが36ピンVFQFNなので止めておいた方が良いだろう。

「わけが判らんけど、STM32F101C4T6A 買っちゃえ〜〜」と買ってから、動作させるために、結局、合計で5000円ほどかかった。何に、どうかかったかは追々説明するつもり。
まあ、『5000円で始めるSTM32』って言う訳。

ちなみに Digi-key で買うなら、今すぐ買うのは、ちょっと待ってね。
意外と送料が高い(と言っても2000円だけど)ので、他にも幾つか一緒に部品購入した方が良いので。
(具体的に言うと「AT93C56A-10SU-2.7-ND」単価20円を一緒に注文した方が良いのだが、これを何に使うのかは、いずれまた・・・)

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November 27, 2011

手を動かしながら、ものを作る

E249先週、今週と色々な人と接する機会があった。
特に、創造性のある人たちと話をしていて、同じような「新しい物を創造する」プロセス一つとっても、業種によって千差万別だなあ・・と感じた。

私の場合、つまり宇宙開発においては、システムズ・エンジニアリングと言う名前の元に、まず、用途から考えて、トップダウン的に分割していくと言う方式が使われる。

しかし、アートの世界では、まず、色々作って、こねくり回して、新しい面を出すって言うやり方もあるようだ。
幾つかのアート的作品を見せてもらったが、確かに、それらは実際に作って、こねくり回さないと生まれないようなものだった。いくら、頭の中で考えても、そう言った形状や動きは、想像できない類のものだったからだ。

システムズ・エンジニアリングとかトップダウンとか格好を付けて言うけど、所詮、頭の中で考えるだけのこと。
多少は、コンピュータによるシミュレーションも入るが、ほとんどが、頭の中で想像できる範疇に収まってしまう。
しかし、人間は、複雑な三次元構造を頭の中で想像することができない。ましてや、複雑な三次元的な動き等、想像できるわけがない。
人工衛星が単なる直方体になるのは、それが原因じゃないかな? 直方体は2次元の形状の組み合わせで、頭の中でも容易に想像できるからね。同じ理由で衛星の動きが単純な運動に限られるのも複雑な三次元的な動きが頭の中で想像できないためだと思う。

試作品を作るとか言うと「コストがかかる」とか言って、省略する一方だけど、やはり実際に「手を動かして、物を作っていく」作業も必要なんだよなあ。
「システムズ・エンジニアリング」の中に、ちゃんと「手を動かして、物を作っていく」プロセスを入れ込むべきだと思うけど、これら2つは水と油なんだよなあ・・・

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November 26, 2011

STM32入門

E248最近、STM32と言う組込み用マイコンに凝っている。
元々、この用途には、PICとかH8とかSH-2を使っていたのだが、これらにも限界を感じていた。PICはメモリとかが小さすぎだし、H8は性能不足、SH-2は消費電力大きい割には性能高くない。SH-2は、高速化し浮動小数点演算ユニット(FPU)の付いた発展型のSH-2Aがあるにはあるのだが、SH-2とアーキテクチャがガラッと変わって、今までの資産が使いようがない・・・ようだ。
そもそも、ルネサスはH8とSH-2をどうする気なんだか判らないところもあって行く末も不安だ。ルネサスは国内の色々なCPUメーカーの寄り集まりと言うかゴミ溜め(失礼!)状態で、ホームページを見ても、CPUの種類が多すぎて、何が何やら判らん状態だ。ルネサスとしても、きっと一度整理しなおす必要があって、それが多分RX62だと思うんだが、これも本命かどうか良く判らん。全くアーキテクチャに手を出すとなると、それなりに手間だから、将来性がないと意味がない。

国産のCPUに拘らずに、海外にも目を向けると、Cortex-Mがある。これは、ARMの流れを引くCPUで、凄いのは同じアーキテクチャのCPUを複数のメーカーが生産していることだ。仮に一つのメーカーが生産を止めても、他のメーカーから同じアーキテクチャのCPUが買える。また、シリーズ内での整理も良くできており、周辺機器アドレスなどが統一されているので、上位機種への乗り換えも容易だそうだ。つまり、将来性が保証されているってこと。
H8やSH-2を使っていて困るのが、同じH8やSH-2の中でもちょっとシリーズが違うと、周辺機器のアドレスとかが異なり、RTOSの移植からやり直さなければならないこと。これが無ければ、もう少しSH-2を続けていても良かったんだがねえ・・・

さて、Cortex-Mの中でも、Cortex-M3は中庸で使いやすいらしい。また、FPUが追加されたCortex-M4もリリースされたばかりで、将来性もある。そのCortex-M3/4の中で比較的入手しやすいSTM32を始めようという訳だ。

STM32のスペックの数字を読むと「SH-2以上のパフォーマンスをH8並みの消費電力と使い易さで、PIC並みの低コストで実現」という事になる。まあ、こう言うカタログを、そのまま信じるほどお人好しではないので、実際に試してみようって事だね。

さて、実際にSTM32の情報を集めると、書籍とかネット上にイッパイある。ありすぎると言っても良い。
ざっと紹介すると
・トラ技 2011年 3月号(これは、STM32と言うよりCortex-M3全体の話ね。)
STM32マイコン徹底入門 CQ出版
STMicroelectronics
ねむいさんのぶろぐ
が充実。STM32の情報は、上記に網羅されているので、私的には実際に使う時のコツと言うか、具体例を説明しようかな?
追々ね。

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November 20, 2011

狭軌に乗ったよ

E2471土曜の夜に仕事があったので、そのまま松阪駅前のホテルで一泊した。その帰り道で、近鉄内部線に乗った。
鉄道マニアでは常識だと思うけど、三重県には現存する数少ない狭軌の軽便鉄道がある。狭軌とは一般と比べて線路幅の狭い鉄道を言うのだが、遊園地などの遊具や保存鉄道は別として、営業路線で残っている狭軌は、三重県四日市を起点とした近鉄内部線、同じく三重県桑名を起点とした三岐鉄道北勢線、残りは黒部渓谷のトロッコ列車の3路線しかない。トロッコ列車は一般的な鉄道路線と言いがたいので、事実上、狭軌の軽便鉄道は三重県にしかないことになる。

世界的なスタンダードで言うと、新幹線や一部の私鉄が使っている線路幅1435mmが標準軌であり、日本のほとんどの鉄道で採用している1067mmも狭軌だと言うのが厳密な言い方なのだが、このコンテンツでは1067mmに満たない線路幅:具体的
には762mmや610mmを『狭軌』と呼び、その線路幅を採用していた鉄道路線を『軽便鉄道』と呼んでいる。

とまあ、以上は鉄道マニアに対する言い訳的な説明だが、一般の人には、昔は線路の幅が狭く、列車自体が小さい『軽便鉄道』が全国に沢山あったと言う事が判ってもらえれば、それで十分である。名前からも判るように「自動車なら軽乗用車」「オートバイなら原付」のように、普通の鉄道よりも小さく安く作れるのが『軽便鉄道』だった。時代の波により、全国の軽便鉄道は、いつの間にか線路の幅を普通の鉄道と同じに広げて列車も普通と同じに変えてしまったか、もしくは、線路の幅を広く列車を大きくする余裕のない路線は廃止されてバスに置き換えられた。そうして、時代から取り残されて残った軽便鉄道は内部線と北勢線だけになってしまったのである。

松阪からの帰りなので、新幹線に乗る名古屋の駅までの間の内部線と北勢線のどちらでも良かったのだが、距離が短くて簡単に乗れる内部線に乗ってみた。

近鉄四日市駅の片隅の自転車置き場のさらに片隅に内部線のホームがあった。当たり前だが、線路の幅はとても狭い。入って来る電車は淡い黄緑色とかオレンジ色のパステルカラーの可愛い電車で、三両編成のワンマンカーである。内部駅から来た列車は思いの外混雑していて、乗客の大半が座れないほどだ。乗客がほとんどいないような廃線寸前のローカル線を予想したいたのだが、どうも違うようだ。
内部駅に向かう下り列車に乗り込むと座り切らないほどの乗客が居るわけではないが、一両あたりに7〜8人乗っており、やはりガラガラのローカル線の雰囲気ではない。
E2472四日市駅を出ると、ど田舎をトコトコと走りだした・・・と言いたいところだが、行けども行けども住宅地の間だ。そもそも起点の四日市自体が大都市だし、営業距離で、たった7キロの内部線では、ど田舎になるわけがない。
う〜〜ん、千葉の いすみ線とか茨城の鹿島鉄道線(鹿島鉄道線は2007年に廃止)のような田舎のローカル線を予想していたんだけど、全然違うな。むしろ、江ノ電とか流鉄流山線の方が近いな。

いまだに軽便鉄道の時代から狭軌のままで続けているのだから、よほど人が乗らない赤字線だと思っていたんだけど、狭軌のままでいる理由は人が乗らないからじゃないな。
人は、それなりに乗るけど、住宅地の間で土地買収ができないから、線路幅を広げるわけには行かない・・ってのが理由だと見たね。
とにかく狭い線路と小さい列車を活かして、狭くて曲がりくねって住宅地の間を縫って上下左右する線路を内部線は、自転車と同じくらいじゃないかってくらいの速度で走っているわけだ。

走っている電車は、いつ作られたか判らないくらい古い電車。たぶん昭和の時代、それもだいぶ古い時代から走っているだろうな。内部線と三岐線でしか狭軌電車は走っていない(トロッコは普通の電車じゃないので)から、いまじゃ新規に作られる事はないんだろうね。日本中にあった軽便鉄道で使われた中古電車が集まってきているんだろうけど、それすらも古くて使えなくなった時、内部線は、線路を広くするんだろうか? その場合、土地買収だけじゃなくて、橋の架け替えとか大変だろうなあ。それとも廃線になって、バスに置き換わるのだろうか?
北勢線は見てないけど、どちらにしても日本から狭軌が無くなるのも、そんなに遠い将来じゃないように思える。

内部線は単線だから、途中の日永駅と泊駅の二箇所で、すれ違うようになっている。それは良いんだけど、泊駅でビックリした。何と右側通行ですれ違っている。
日本の場合、鉄道も車と同じで、複線では左側通行だ。単線の場合も、それに倣ってか、左側に避けてすれ違うのがほとんど。内部線でも日永駅は左側だった。
それが泊駅だと右側に避けてすれ違うので、ちょっと驚いた。なかなか他には無いと思うんだけど、どうだろう?
E2473トコトコと揺られて20分弱、電車は内部駅に着いた。
四日市に比べると少しは田舎になったけど、想像していたほどではない。やはり田舎というよりは住宅地だ。内部駅で降りるも何もすることも無いので、乗ってきた電車に乗って、そのまま帰った。この文章は帰りの新幹線のぞみN700の中で書いているのだけど、同じ「電車」でカテゴライズしても良いのかと思うほどの高速で走っている。

今回は、内部線に乗ったけど、田舎のローカル線と言う意味では、より長い距離を山の中へ向かって走る北勢線に乗った方が良かったかな?
次回、また機会があれば、北勢線に乗ってみようと思う。
それまで、狭軌鉄道が日本に残っていれば良いんだけど。

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November 08, 2011

コンデジを買った

E246コンパクト・デジタル・カメラ Nikon Coolpix S6200 を買った。
これまで使っていた OLYMPUS のコンデジ(FE-360)が余りにも反応が遅くて、ブレ防止機能もなく、ろくな写真が撮れないので我慢の限界に達したのだ。

今回買った S6200 は、一年以上前に前々作の S6000 をカメラ屋店頭で触った時から、欲しいと思っていた。S6000 と上位機種の S8000 はスイッチONから写真撮影までの時間が最短と言う高速レスポンスを売りにしていた(ネットで調べたら、S6000 S8000 の高速起動は操作上の制約があり、あまり役に立たなかったらしい)。
操作速度に目を付けるとは流石Nikonと思っていたのだが、この一年の間に、他社のコンデジも速くなったようで、現在の起動速度ナンバーワンは CASIO EXILIM EX-ZR15である。S6200 は、今年の9月に出たばかりの新作で、EX-ZR15よりは遅いんだろうが、実用上全く問題が無いくらい操作レスポンスが速い。
しかし、最近、コンデジの操作性が見違えるように良くなった。Nikon の S6000 S8000の良い影響だろうか。高級・高性能指向だと、一眼レフとかミラーレス一眼に目が行くのだが、私は、今、高速レスポンスのコンデジが一番面白いと思うよ。

どうやら、コンデジには 4クラスあるようだ。(独断と偏見)
・1万円(±5000円)以下の安物コンデジ
・2万円(±5000円)の中の下コンデジ
・3万円(±5000円)の中の上コンデジ
・4万円(±5000円)か、それ以上の高級コンデジ
この中で、安物コンデジは買ってはいけない。ブレ防止機能が無かったり、あっても役に立たない低性能のものしか付いてない。
また、高級コンデジも買うべきではない。この種のカメラは、さすがに良くできているが、大きく重く値段も高いので、ここまで金を出すなら、一眼レフかミラーレス一眼デジカメを買うべきだ。

問題は、中の下コンデジと中の上コンデジのどちらにするか悩むところだ。
中の上コンデジは各社良いカメラを投入していて、Nikon S8200やFUJIFILM FinePix F600EXR、CASIO EX-ZR15など、カメラ屋店頭で試したけど、レスポンスは速いし、カメラとしての操作性も良い。

悩んだ挙句、結局、一万円の価格差と小型軽量携帯性で、中の下コンデジの S6200 を買ったと言う訳。中の下と言っても、前のOLYMPUS FE-360 よりは、ずっと良いもんね。

前のOLYMPUS FE-360 は約3年前に買ったのだが、買って直ぐに嫌になるほどで、使っていて不快感しか無いカメラだった。先の分類で言えば、「安物コンデジ」クラスのカメラだったので、そのせいもあるかも知れない。でも最近のOLYMPUSのカメラには不満だらけだ。ブログでも繰り返し言っているが、私は初代ペンEEやペンFからのファンで、それ以降もOM-2やXA2など多くのOLYMPUSカメラを使ったのだが、最近のOLYMPUSに対する文句は山ほどある。が、このブログをアップする前に、OLYMPUSの経営がメチャクチャで内外から袋叩きになっているので、これ以上はやめておこう。

FE-360 の前は、Panasonic DMC FZ-1 と言うカメラだった。このカメラは、8年ほど前に買ったのだが、値段的に言うと、先の分類だと「高級コンデジ」にあたるものだ。当時は、ミラーレス一眼が無かったので、コンデジと一眼レフの間隙を埋める位置づけのカメラだった。8年も前のカメラだから、画素数は200万しかないし、操作レスポンスも遅く、現在のレベルから見ると見劣りがする。しかし、当時としては珍しく、ブレ防止機能があり、光学12倍ズームなど、それなりに気に入っていた。このカメラに対する文句はほとんど無かったのだが、唯一の欠点が大きく重く携帯性が悪いことだった。そのため、5年ほど使って FZ-1 のバッテリーが劣化して使えなくなった時に、携帯性だけを重視して、FE-360 に買い換えちゃったのが、大失敗だったわけ。

今回の S6200 が成功だったか失敗だったかは、まだ買ったばかりなので判らない。でも、今のところは、操作レスポンスが速いことや手持ちでもブレなく撮れるので満足している。

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