組み込みエンジニアの私の実際の仕事現場を紹介します

この動画では組込みエンジニアの現場の実際ということについてちょっと話してみようと思います。

使用しているボードと目的

今こちらに見えているのがインフィニオンのP-SOCというマイコンボードになりまして、ミリ波レーダーがつながっているボードになります。 これがジャンパー線を介してSDカードにつながっています。

ミリ波レーダーで測定した結果をそのままだったり、加工した形でSDカードにファイルとして保存するというようなものを作ろうとしています。

トラブルの発生

なんですけど、これがうまく動かなくて、もう6日ほど経っているという状況になります。 この動画を撮っている時点では解決したんですけど、結論としては、このミリ波レーダーの電子基板ですね、これが多分どっかで壊れてて、通信のピンが短絡してたんですよね。

いくらプログラムをデバッグしてもこれに気づけなくて、これSPIという通信でマイコンとSDカードが通信していて、こういうテスターですね。これで電圧とか見て動いているのかなというのを見るわけです。

SPI通信と計測の難しさ

なんですけど、このSPIの通信というのは300 kHzで今は設定していて通信を行っているんですけど、テスターだとkHzオーダーの信号をなかなかうまくキャッチできないんですよ。 こういう時にどうするかというとオシロスコープを使うことになります。

上にその信号をやり取りするためのクロックがあって、この下にマイコンからSDカードに信号を送るというものになりますね。 1ビット単位の0か1かという信号を送っているんですけど、このクロックが範囲に上がる時のこの信号のハイかローのレベルをSDカードに伝えていると。

でまぁこれを見ると、順番に左からゼロ1、0、0みたいな形で、最初の4ビットは0100なんで16進数で表すと0x4みたいな形で見て、ずらしていって、この先0、000000で送られてるなとかっていうのを見るんですね。

これはうまくいってるんですけど、うまくいかないパターンがあって、マイコンからSDカードに信号を送るときはこの青の線なんですけど、一方でそのSDカードからマイコンに対して何かしらの応答を返すんですね。

SDカードからの応答の異常

この応答がちょっとおかしくて、ちょっと見てみますか。片手だと操作がしづらい。あ、取れてるか。

これが今度SDからマイコンに対して送る信号がこの青なんですけど、上がクロックですね。 これを見ると、本当はもともとハイの状態でずっと信号は来てて、ここから本当はローに落ちたいのに落ちずにハイの状態に戻ろうとして、また落ちて上がって落ちて上がってっていう感じになってるんですね。

なんでうまく信号が本当はゼロに落ちなきゃいけないところが落ちなくて、本当はローなのにハイとして検出されてマイコン側は処理するんでプログラムが動かないという形ですね。

波形から見える原因

この波形を見ると色々わかるところがあって、一瞬落ちかけてダラダラと上ってくるので、多分容量性の短絡っぽいなぁっていうのは見てわかるんですね。 RCのローパスフィルターみたいなのが多分なっていて、抵抗の値を変えるとここのなだらかさも変わってくるという感じなんで、マイコンボードの中で何かしら短絡しかかっているような感じがします。

なんで結果的にはそのマイコンボードをこれに2つの基盤になってて、下がCPUとかマイコンですね乗ってる基盤で、上がミリ波のボードなんで、この上のミリ波のボードを取って下のマイコンボード単体で動かせばちゃんと動いたんですね。

デバッグの進め方

っていうのをデバッグしたり、テスターで値を見たり、オシロで波形を見たりという形で仕事を進めていくというような形になります。 これが組込みエンジニアの仕事っていう感じですかね。

現場のリアル

実際、今はこうやって出来合いのものでやってますけど、一から作るような会社だと、ここにハンダゴテがあって、もうこんな所じゃないぐらいピンピンピンピン線が出てて、安いやつなので2個しか信号取れないんですけど、4チャンぐらいのオシロを使いながらどういう波形が出てるかなっていうのを見ながら進めていくって感じですね。

なので組込みエンジニアの仕事ってプログラム作るっていうところにフォーカスされがちなんですけど、実際はこうやって電気信号を値を見るならテスターだし、波形で見る時間分解能を上げて見るんだったらオシロだしっていう感じで、こういった機器も使いながら仕事をします。

まとめ

こんな感じですよっていうのが伝えられればいいかなと思って動画にしました。
以上で終わります。ありがとうございました。