理工系学生を対象にした制御の実装と理解を容易にするリアルタイムOS学習教材の開発

大学の理工系において, 研究用途で開発されるシステムは組み込みシステムである場合が多い, また, 近年は機能及び保守性等を満たすため, リアルタイムOS(以降, RTOSと表記)を使用する場面が増えつつある. しかしながら, 理工系学生が在学中に組み込みシステムやRTOSを学ぶ機会は十分でない. そこで, 学生が実際に手を動かしながらRTOSの基礎を習得できることを目的として, 学習教材の試作を行った.ハードウェアには教育用レゴマインドストームEV3(以降, EV3と表記)を採用した. EV3はサーボモーター, 各種センサー, それらを制御するインテリジェントブロック等から構成される. 一般的な組み込みシステムの構成と非常に良く似ていて, 学習教材として適している.ソフトウェアプラットフォームにはEV3RTを採用した. EV3RTは, 国産RTOSのTOPPERSにEV3向けカスタマイズを施したもので, コアにTOPPERS/HRP2カーネルを採用している.試作した学習教材は, 事前の説明文・サンプルプログラムの実装と動作確認・事後の説明文で構成している. 見やすさや参考資料とのリンクしやすさを考慮して, HTML・CSSを使用して作成した.試作した教材は, 初めて組み込みシステムに触れる学生を想定して, 最小限のところから始めるように構成した. まずLCDへの表示を制御するところから始めて, 次に複数タスクの実行, サーボモーターの制御, 各種センサーの取り扱いなど, 組み込みシステムでよくある内容を順に取り入れた. 本教材は, 初めて組み込みシステムおよびRTOSに触れる学生にとって, 有効なものと考えている.

大学の理工系において, 研究用途で開発されるシステムは組み込みシステムである場合が多い, また, 近年は機能及び保守性等を満たすため, リアルタイムOS(以降, RTOSと表記)を使用する場面が増えつつある. しかしながら, 理工系学生が在学中に組み込みシステムやRTOSを学ぶ機会は十分でない. そこで, 学生が実際に手を動かしながらRTOSの基礎を習得できることを目的として, 学習教材の試作を行った.ハードウェアには教育用レゴマインドストームEV3(以降, EV3と表記)を採用した. EV3はサーボモーター, 各種センサー, それらを制御するインテリジェントブロック等から構成される. 一般的な組み込みシステムの構成と非常に良く似ていて, 学習教材として適している.ソフトウェアプラットフォームにはEV3RTを採用した. EV3RTは, 国産RTOSのTOPPERSにEV3向けカスタマイズを施したもので, コアにTOPPERS/HRP2カーネルを採用している.試作した学習教材は, 事前の説明文・サンプルプログラムの実装と動作確認・事後の説明文で構成している. 見やすさや参考資料とのリンクしやすさを考慮して, HTML・CSSを使用して作成した.試作した教材は, 初めて組み込みシステムに触れる学生を想定して, 最小限のところから始めるように構成した. まずLCDへの表示を制御するところから始めて, 次に複数タスクの実行, サーボモーターの制御, 各種センサーの取り扱いなど, 組み込みシステムでよくある内容を順に取り入れた. 本教材は, 初めて組み込みシステムおよびRTOSに触れる学生にとって, 有効なものと考えている.