IoTの基礎を学ぶ。Arm Cortex -M4コアを使ったアナログ微小信号のデジタル処理入門

2019年11月の開催時に満席となった人気の本講座を、“オンライン・ハンズオンワークショップ形式とし、勤務先はもちろんご自宅など場所を問わず30日間、いつでも好きな時間に繰り返し学べる”ようになりました。アナログ/デジタル信号処理の基礎をしっかりと習得いただける本講座を、この機会に是非ご利用ください。

最新情報および詳細は下記URLをご確認ください。
https://www.aps-web.jp/seminar/aps/20386/

冒頭部分（アナログ微小信号の実態とデジタルフィルタによるサンプリング処理方法）を公開中！

https://www.youtube.com/watch?v=eIiNHfmc6vg

ワークショップ概要

無料ハンズオンでは決して得られない、幅広い知識と技術を習得できるハンズオンワークショップです。

座学

• アナログ信号をサンプリングしてデジタル化し、デジタルフィルターを通して精度を向上させる手法を学習します。
• 業界標準CPUのArm Cortexについて、歴史、特徴、ロードマップ、応用例などを学習します。

実習*

• 実際にCortex-M4のマイコンを使い、SAR ADCを使ってアナログの温度データを取り込みます。
• 取り込んだ温度データは12bitなので、これをΔΣADCの方式を使って、16bitまで拡張します。
• 16bitまで拡張する際に、ΔΣ変調を使い、Sinc関数のデジタルフィルターを作ります。
• 16bitの温度データを、浮動小数点数演算を使って補正します。
• 補正したデータを、通信機能UARTを使ってPCに送信して確認します。

こんな人にオススメ

• マイコン初心者のエンジニアまたは指導者の方
  はじめてビジネスユースで、マイコンを使う製品を開発する時に必要とされる知識と情報を得ることができます。
• アナログ信号をマイコンでデジタル処理する製品の設計・開発者
  アナログICやMEMSセンサーなどを活用し、緻密で微小な信号を扱うポイントを理解できます。
• アナログ信号のセンシング技術を習得したい方
  アナログ信号を最適にセンシングするための設計技術を習得できます。
• 製品に最適なマイコンを検討中の方
  自社製品に採用するマイコンの選定や、妥当性を検討する情報を得ることができます。
• Armのマイコンについて詳しく知りたい方
  業界標準と言われているArmマイコンについて、ビジネス形態から実際の製品や最新情報を得ることができます。

受講することで身につくスキル

• ΔΣADCのメカニズムを理解し、サンプリング・Δ変調・デジタルフィルタ・Sinc関数などの知識。
• デジタル信号処理機能を設計する上で不可欠な、浮動小数点演算やデータ通信に関する知識・技法。
• 組み込みセキュリティ（Arm TrustZone）およびマイコンやプロセッサ アーキテクチャの基礎知識。
• 統合開発環境（IAR社EWARM）を活用し、マイコンのプログラムをスクラッチから開発する手法。

動画内容

［1/7］【座学】アナログ微小信号の実態とデジタルフィルタによるサンプリング処理方法（公開中） 18:44

https://www.youtube.com/watch?v=eIiNHfmc6vg

［2/7］【ハンズオン】12ビットADC変換プログラム作成 35:59

• 測定に使用するボードをセットアップ
• 初期コード自動生成ツールを使った、統合開発環境のプロジェクトの生成
• 統合開発環境のプロジェクト内にユーザーコードを作成
• プログラムを実行し、12ビットADC変換で得られた値を確認

［3/7］【座学＋ハンズオン】アナログ信号解析手法とΔΣADCアルゴリズムを使った16ビット分解能ADCの実現 34:37

• ΔΣADCの基本的な仕組みを、素人でも理解できるように簡潔に説明
• インパルス応答とSinc関数を使った、アナログ信号のデジタル処理方法
• Sinc関数を使ったデジタルフィルタ(FIR)の作り方
• 実際のマイコンにΔΣADCアルゴリズムを適用し、12ビットADCを使って16ビットの高分解能データを取得

［4/7］【座学＋ハンズオン】浮動小数点演算の基礎とADC変換値補正プログラムの作成 24:51

• 浮動小数点演算の基礎知識と浮動小数点演算ユニットのメリット
• 実際に浮動小数点演算を使って、16ビットの高分解能データを補正する

［5/7］【座学＋ハンズオン】マイコン搭載のUARTを使ったprintf出力プログラム作成 28:43

• マイコン搭載の通信機能の基礎知識
• マイコンのUARTを使って、printf出力プログラムの作成、実行
• PC上で実際に測定した温度データを確認

［6/7］【座学】CISCとRISC、Armについて、RISC-V、マイコンの用途 18:05

• RISC誕生から現在までと、CISCとの違い
• マイコンの誕生から、Armの誕生、さらにArmの最新情報を説明する
• マイコンの用途の具体例と分野別のマイコンの位置付け

［7/7］【座学】マイコンの性能指標、Cortex-Mアーキテクチャ、TrustZoneとは？ 21:14

• MIPSとDMIPSとの違い、CoreMarkについて説明する
• Cortex-Mのアーキテクチャ
• TrustZoneの概要

受講者の声

• ΔΣADCやディジタルフィルタの説明もあり、勉強になりました。
• 資料も見やすく、わかりやすかったです。
• 非常に丁寧に講義して頂き、有意義でした。
• 16bit拡張についてもう少し時間をかけて理解したくなりました。実用における実装法など。
• 分かりやすい資料と実習でした。
• 短時間でわかりやすく、弊社の新人研修に採用したいくらいでした。

お届けする教材一式

• すぐに使えるAPS学習ボード（STM32-Nucleo用）＜部品実装済｜非売品＞
• 実習に使うすべてのソースコード（GitHub対象URL）
• 機材組み立てマニュアル（A4リーフレット）
• 環境構築ドキュメント（説明WEBサイト）
• A4サイズ教材フルカラー冊子 2冊（PowerPoint作成スライド153枚分）

ワークショップで入手できる「APS学習ボード」とは

https://www.youtube.com/watch?v=KfQA3zYSR7M

別途ご用意が必要な機材

• STM32 NUCLEO Board [STM32F411RE]
  http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-10175/
• USBケーブル USB2.0 A-miniBオス 1.5m
  http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-07606/
• 推奨PC仕様
  Windows PC 7/8/8.1/10（Linux、MAC OSのPCは不可） CPU : ペンティアム互換 RAM : 最低4GB、HDD : 10GB以上の空き容量 USBメモリ接続可（セキュリティソフト無効） インストール時に管理者権限が必要です

お申込

• 本ワークショップの受講には、Paypalでの購入手続きが必要です。
• 動画の視聴および質問フォームへの投稿は、教材発送日から最大40日間ご利用いただけます（視聴30日間＋教材到着までの予備日として10日）。
• ご購入前に必ず オンラインサービス利用規約 および プライバシーポリシー をご確認ください。

オンラインサービス利用規約（ https://www.aps-web.jp/ws-terms/ ）
プライバシーポリシー（ https://www.aps-web.jp/privacy-policy/ ）

受講料 9,800円

よくある質問

• 領収書は発行してもらえますか？
  領収書発行方法に関しては、下記URLをご参照ください。
  https://www.paypal.com/jp/webapps/mpp/support/payment-history
  Paypalマイページより購入内容の詳細が記された利用明細が印刷できます。こちらが法的にも領収書として使用できます。

• 直接購入できますか？
  APSお問い合わせフォーム（ https://www.aps-web.jp/contact/ ）より、必要個数、送付先、領収書が必要な際は記載する会社名を明記してご依頼ください。別途、振込先銀行口座をお知らせいたします。入金確認後（3営業日以内）領収書を同梱して発送させていただきます。

• キャンセルはできますか？
  申し訳ございませんが、いかなる場合でも決済後のキャンセルはお断りさせていただいております。

• 内容について質問があります。
  【オンラインワークショップ｜アナログ2020】よくある質問（ https://www.aps-web.jp/seminar/aps/20438/ ）をご参照ください。

• 生徒の教材として利用したいがテキストはコピーして利用できますか？
  教材の複製、またはそれに準ずる行為は禁止しております。教材利用の際には別途ご相談に応じますので、お問い合わせフォームより、それぞれの必要数（APS学習ボード、教材テキスト）をお知らせください。

• まとめて購入は可能でしょうか？
  必要個数をAPSお問い合わせフォーム（ https://www.aps-web.jp/contact/ ）よりご依頼ください。在庫に限りがあるため、別途納期をご連絡いたします。ご注文の際には、弊社より請求書を発行、代金は銀行振り込みにてお願いいたします。入金確認後（3営業日以内）発送させていただきます。

お問い合わせ

技術的な質問に関しては、過去のワークショップ開催時にお客様からいただいた質問および回答をまとめているページをご参照ください。なお、本ワークショップに関する技術的なご質問は、購入済かつ視聴期間中のお客様に限らせていただいております。

【オンラインワークショップ｜アナログ2020】よくある質問
https://www.aps-web.jp/seminar/aps/20438/