| 研究課題/領域番号 |
19H04081
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60040:計算機システム関連
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| 研究機関 | 関西学院大学 |
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研究代表者 |
石浦 菜岐佐 関西学院大学, 工学部, 教授 (60193265)
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| 研究分担者 |
吉田 信明 公益財団法人京都高度技術研究所, 研究開発本部, 主任研究員 (00373506)
冨山 宏之 立命館大学, 理工学部, 教授 (80362292)
神原 弘之 公益財団法人京都高度技術研究所, 研究開発本部, 主席研究員 (80373497)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
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| キーワード | 組み込みシステム / リアルタイムシステム / リアルタイムOS / 高位合成 / フルハードウェア実装 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、リアルタイムOS (RTOS) を利用して構築されたシステムを自動的に全てハードウェア化する手法の確立を目指す。
RTOSのAPIを使って書かれたシステムのソースコード (C言語) から、これをプロセッサで実行した場合と機能等価なハードウェアの設計記述を自動合成する。この際、全てのタスクやハンドラは独立したモジュールに合成し、実行可能なものは全て並列に実行することを許す。これによりレスポンスと処理性能を向上させるとともに、キューを用いない軽量な実行制御をハードウェアで実現する。
本課題では、APIの合成法やTOPPERS以外のRTOSに対応させる手法の研究を行い、実用的なシステムへの適用を目標とする。
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| 研究成果の概要 |
リアルタイムシステムの応答性能を飛躍的に向上させる手法として、リアルタイムOS (RTOS) を利用して構築された制御システムをRTOSの機能も含めて全てハードウェア化する手法を開発した。回路の規模削減と市販の高位合成ツールによるシステム合成が可能なアーキテクチャを考案するとともに、RTOSの各種サービス機能をハードウェアで実現し、システムの仕様に沿ったRTOS機能のハードウェアを自動的に生成するツールのプロトタイプを実装した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年の情報通信技術の発展に伴って新しい製品が開発されているが、車載機器、無人飛行機、ロボット等の制御には益々高い機能が要求されるようになっており、応答性能の確保が難しくなってきている。これを解決するため、RTOS 機能をハードウェア実装する方法や、制御プログラムを高位合成技術によりハードウェア化する手法が提案されているが、いずれの方法でもソフトウェアとして実行される部分が残るため、システムの性能向上には限りがある。我々の開発した手法は、制御プログラムとRTOSを全てハードウェア化するものであり、これによってリアルタイムシステムの応答性能を飛躍的に向上させることができる。
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