産業用 ARM Cortex-M マイコン

STM32での開発

STM32は、ST社のARM Cortex-Mコアを搭載した産業用マイコンの定番です。豊富なラインナップ・高い信頼性・充実した開発環境を備え、モーター制御・センサー処理・リアルタイム制御など、確実な動作が求められる製品で広く採用されています。神戸ソフトは要件に合ったSTM32の選定からファームウェア開発、量産まで支援します。

STM32 (Cortex-M)STM32CubeIDEHAL / LLFreeRTOSC / C++CAN / ModbusUSB / EthernetDMA / タイマー制御セキュアブートJTAG / SWD

STM32とは / 概要

STM32は、低消費電力のCortex-M0+から高性能なCortex-M7まで幅広いラインナップを持つマイコンファミリです。タイマー・ADC・DAC・通信ペリフェラル(UART/SPI/I2C/CAN/USB等)が充実し、決められた時間内に確実に処理を行う「リアルタイム性」が求められる用途に適しています。

神戸ソフトでは、STM32CubeIDE / HAL / LL ドライバやFreeRTOS / RTOSを用いて、モーター制御・センサーフュージョン・通信制御などのファームウェアを開発します。回路設計者と連携した基板レベルの最適化、消費電力の作り込み、ファームウェアの署名・セキュアブートによる保護、量産時の書き込み工程まで対応します。

STM32制御基板とモーター
STM32の制御基板とモーターを結線した様子。リアルタイム制御の信頼性を実機で作り込みます。

センサー・入力

高速・高精度サンプリング

STM32

リアルタイム制御

モーター・通信

PWM・CAN・産業通信

センサー入力を決められた時間内に確実に処理し、モーターや他機器を精密に制御。産業用の本番機器に求められる信頼性を実現します。

こんなご相談が多いテーマです

  • モーターやアクチュエータを精密・リアルタイムに制御したい
  • 民生品ではなく、信頼性が求められる本番製品のファームを開発したい
  • CAN・産業通信に対応した機器を開発したい
  • 低消費電力で確実に動く電池駆動製品を作りたい

神戸ソフトの対応領域

STM32を使った開発で、私たちがご提供できることです。

01

最適なデバイス選定

処理性能・ペリフェラル・消費電力・パッケージ・価格・供給性を踏まえ、STM32の膨大なラインナップから最適な型番を選定します。要件に対して過不足のない構成をご提案します。

02

リアルタイム制御

タイマー・割り込み・DMAを駆使し、決められた時間内に確実に処理を行うリアルタイム制御を実装します。モーター制御、PWM、高速なセンサーサンプリングなどに対応します。

03

RTOSによる堅牢な設計

FreeRTOSなどのリアルタイムOSを用いて、複数タスクの優先度制御・排他制御を適切に設計します。長時間運転でも破綻しない堅牢なファームウェアを構築します。

04

低消費電力設計

各種スリープモードとクロック制御を活用し、電池駆動製品の消費電力を作り込みます。実測に基づいて消費電流を最適化し、目標の電池寿命を実現します。

05

各種通信・産業プロトコル

UART / SPI / I2C / CAN / USB / Ethernetなどの通信を実装。産業機器で使われるModbusやCANベースのプロトコルにも対応します。

06

セキュリティ・量産対応

ファームウェアの署名検証・セキュアブート・読み出し保護による知財保護、量産時の書き込み工程・検査治具の設計まで、製品化フェーズを支援します。

ファームウェア担当

神戸ソフト

担当者の視点

産業用の本番機器は「確実に動き続ける」ことが命です。タイミングや消費電力を実測で詰めながら、10年使われても壊れない品質に仕上げます。量産時の書き込み工程まで見据えて設計します。

想定アプリ・ご依頼例

STM32でよく作られる、代表的なアプリケーション・依頼の例です。

モーター制御ユニット

ステッピング/BLDCモーターの精密制御、位置決め、速度制御を行う制御基板のファームウェア。

計測・センサー処理機器

高速・高精度なセンサーサンプリングと信号処理を行う計測機器。リアルタイム性が要求される用途。

産業用コントローラ

CAN/Modbus等で他機器と連携する産業用の制御ユニット。確実な動作と長期信頼性が求められる装置。

電池駆動の本番製品

低消費電力で長期間動作する、量産を前提とした製品のファームウェア開発。

開発の流れ

01

要件・制御仕様の確認

制御対象・応答時間・通信仕様・消費電力・信頼性要件を詳細にヒアリングします。要件に基づいて最適なSTM32の型番を選定します。

02

アーキテクチャ設計

タスク構成・割り込み設計・通信プロトコルを設計します。評価ボードで主要機能の技術検証を行い、性能・タイミング要件を満たせることを確認します。

03

ファームウェア開発・検証

制御ロジック・通信・電源管理を実装し、実機で検証します。タイミング解析・消費電力測定・異常系テストを行い、製品品質を確保します。

04

量産・製品化支援

量産時の書き込み工程、検査治具、ファーム保護、ドキュメントを整備します。回路設計・基板設計との連携や、認証取得を見据えた対応も行います。

料金の目安

規模に応じて段階的に進められます。まずは小さく検証してから本格開発へ、というご相談が多いです。

まずはここから

技術検証

100万円〜

  • 評価ボードでの機能検証
  • デバイス選定
  • 制御 / 通信の成立性確認
  • 技術レポート
本格開発

ファームウェア開発

250万円〜

  • RTOSベースの本格実装
  • リアルタイム制御 / 通信
  • 消費電力の作り込み
  • 実機検証・異常系テスト
一式おまかせ

製品化一式

応相談

  • 量産書き込み・検査治具
  • セキュアブート / ファーム保護
  • 回路・基板設計との連携
  • 認証取得支援

※ 価格はすべて税別・目安です。要件により変動します。詳しくはお問い合わせください。

よくある質問

Q. ESP32ではなくSTM32を選ぶのはどんな時ですか?

無線通信が不要で、リアルタイム性・信頼性・低消費電力・豊富なペリフェラル(CANや高分解能タイマー等)が重視される産業用・本番製品ではSTM32が適しています。逆にWi-Fi/BLEが主目的で低コストに作りたい場合はESP32が有利です。両者を併用し、STM32で制御・ESP32で無線、という構成もよく採用します。

Q. 回路・基板の設計もお願いできますか?

ファームウェア開発を主軸に、回路設計・基板設計についてはパートナーと連携して対応します。ファームウェアの観点から、ピン配置・周辺回路・テストポイントの配置などについて設計段階からアドバイスし、ハードとソフトが噛み合った製品づくりを支援します。

Q. 既存製品のファームを引き継いで改修できますか?

可能です。既存のソースコード・回路図・仕様書をご提供いただければ、構造を解析したうえで機能追加・不具合修正・性能改善を行います。ドキュメントが乏しい場合も、実機とコードから挙動を読み解いて対応した実績があります。

Q. 量産時のファームウェア書き込みはどうしますか?

量産工程に合わせた書き込み方法(JTAG/SWDによる書き込み、ブートローダ経由、製造委託先での一括書き込み等)を設計します。読み出し保護による知財保護、シリアル番号や個体情報の書き込み、書き込み後の検査治具まで含めてご提案します。

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