仮想マイコン | (株)マイクロネット

仮想マイコンは、C言語でアプリケーションを開発可能な、簡易的なハードリアルタイム制御を実現するソフトウェアです。 INtimeリアルタイムOSと比べ機能は限定的ですが、低コストでPCベースのハードリアルタイム制御を提供します。

仮想マイコンをご利用いただく際の留意点は以下の通りです。

PCI/PCIeデバイスにおける割り込み処理には対応しておらず、ポーリング方式による制御のみとなります。
Visual Studioを用いたデバッグ実行には対応しておりませんが、printf文やログ出力による動作確認が可能です。
INtime APIには対応しておりませんが、仮想マイコン APIにより基本的な制御が可能です。

開発方法 - Visual Studio を使用して C言語でプログラミングします。
I/O方法 - PCI/PCIeデバイスを使ったI/Oが可能です。RT-edgeを利用したEtherCAT通信によるI/Oも可能です。
Windowsアプリケーションとのデータ共有方法 - RT-edgeのタグ機能によりスムーズなデータ共有を実現します。

仮想マイコンタスク機能

No	項目	内容	備考
1	制御周期	最小100us	作り出せる時間の最小単位 ※マシン性能によって制限されます
2	プライオリティ(詳細)	256段階
3	スタックサイズ	4KB～指定可
4	最大仮想マイコン数	16
5	1仮想マイコン当たりの最大仮想マイコンタスク数	64	ただしシステム内の最大仮想マイコン数を超えないこと
6	タスク(プログラム)の大きさ上限	約6万行
7	扱えるデータメモリ上限サイズ	最大4GB

メモリアクセス機能(詳細)

No	項目	内容	備考
1	アドレス範囲	0000H ～ FFFFH	最大ディジタル信号65535点
2	アクセス形式	リトルエンディアン形式

メッセージ機能

No	項目	内容	備考
1	メッセージ名	VM_M［1］［1］：仮想マイコンの起動順番号( 00 .. 15 )	フレームワークで生成したメッセージをキューイングする。
2	個数	1
3	レコード長	2048バイト
4	レコード数	1024

イベント機能(詳細)

No	項目	内容	備考
1	カタログ名	VM_E［1］［2］ [1]:仮想マイコンの起動順番号( 00 .. 15 ) [2]:仮想マイコンタスクの起動順番号( 00 .. 63 )
2	個数	64	vmInitで生成
3	レコード長	1バイト
4	レコード数	2
5	メッセージ番号	20000	ユーザーメッセージを使用

仮想マイコンアプリケーションは他のプロセスに対して非同期的なメッセージ通知を使って処理を要求することが可能です。例えばデータベースを管理するプロセスにレコード追記を要求したり、上位通信を担うプロセスにクラウドサーバ向けの送信要求をすることができます。

仮想マイコンアプリケーションの開発には、Microsoft Visual Studio によるC言語が使用できるので STL を用いたアルゴリズムの活用や、キャラクタコンソールの簡易表示ができます。

新規のアプリケーションを開発する場合 Visual Studio のプロジェクトを自動生成します。アプリケーション開発者は生成されたスケルトンコードに処理を追記する形で目的の処理をプログラミングしていくことができます。 Visual Studioでビルドを行えば実行モジュールが生成されます。

サービス関数群
仮想マイコンアプリケーションのプロセスをコントロールできます。
メモリアクセス関数群
マッピングされたレジスタへのアクセスができます。これには仮装のポートアドレスを使って指定します。
レジスタは、8ビット、16ビット、32ビット、64ビットの指定が可能です。
メッセージ通信関数群
他の仮想マイコンへのメッセージ送信と受信が可能です。

イベント関数群
仮想マイコン内のタスク同士でイベントの通知と、受信が可能です。

No	API名	説明
1	vmInit	プロセスを初期化します。main関数の序盤で呼び出します。
2	vmNotifyEvent	プロセスの終了イベントを待機します。
3	vmExit	プロセスを終了します。
4	vmInByte	メモリから8ビット(1バイト)のデータを読み込みます。
5	vmOutByte	メモリへ8ビット(1バイト)のデータを書き込みます。
6	vmInHword	メモリから16ビット(2バイト)のデータを読み込みます。
7	vmOutHword	メモリへ16ビット(2バイト)のデータを書き込みます。
8	vmInWord	メモリから32ビット(4バイト)のデータを読み込みます。
9	vmOutWord	メモリへ32ビット(4バイト)のデータを書き込みます。
10	vmIn64	メモリから64ビット(8バイト)のデータを読み込みます。
11	vmOut64	メモリへ64ビット(8バイト)のデータを書き込みます。
12	vmSendMessage	別の仮想マイコンプロセスにメッセージを送信します。
13	vmReceiveMessage	別の仮想マイコンプロセスからメッセージを受信します。
14	vmSendEvent	別のタスクにイベントを送信します。
15	vmReceiveEvent	別のタスクからイベントを受信します。
16	vmSleep	タスクの動作を指定ミリ秒間スリープします。
17	vmTicksSleep	タスクの動作を指定ティック数内スリープします。 (1ティックは、RTOSのカーネルティックレートで指定した値)
18	vmOpenDevice	PCI/PCIeデバイスをオープンし、読み書きができるように設定します。
19	vmCloseDevice	PCI/PCIeデバイスをクローズします。

サンプルコードはこちら。