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エンベデッド系新入社員研修モデルカリキュラム

 この研修では、上流工程から下流工程までの一貫教育により、OJTと同等以上の高い教育効果が生み出されます。
技術者としてのスキルはもとより、知識・技術の獲得方法、プロジェクトの中での振る舞い、文書技法、プレゼンテーションなど、仕事を進める上での重要なノウハウも身につきます。
 また、エンベデッド特有の技術であるハードウエア、アーキテクチャ設計、デバック治具の設計と作成など、開発に必要な基礎技術と、その開発工程・プロセスを体得することが目的の研修です

全33日間の研修テーマ

テーマ1 コンピュータシステム概論(5日間)

日程研修項目内容目的・キーワード
1日目キックオフ研修内容、研修日程の説明モチベーションの喚起
エンベデッド開発の特徴オブジェクト指向の開発プロセスと開発対象分野
デジタル信号とはデジタルとアナログ信号同期回路とクロック
論理演算のしくみデジタル信号と論理演算
データの表現形式ブール、整数、浮動小数点
2日目CPUと周辺チップCPUの動作マシンサイクル、フェッチサイクル
バスアーキテクチャエクスキュートサイクル、パイプライン、キャッシュ、分岐予測
割り込み処理と割り込みコントローラ、タイマーバスと競合、コンペアマッチと割り込み
その他周辺装置ペリフェラルバスと周辺装置
3日目データの入出力アナログ信号の入出力DAC(デジタルアナログコントローラ)
パルス信号の入出力PWMとキャプチャ、コンペアタイマ
ポートを使った入出力ポートとチャタリング
シリアル通信シフトレジスタとシリアル・パラレル変換
デジタル信号の入出力正負論理と回路図、CMOSとTTLのインターフェース、プルアップ・プルダウン抵抗、シュミットトリガーとチャタリング
4日目OSOSとはリソース管理
リアルタイムOSの構造と機能カーネルとは、スケジューラーとは
プライオリティーとは、ステータスとは
5日目開発環境開発環境の選び方
コンパイラ環境
ワンチップマイコンの種類、ライブラリ
ICE (インサーキットエミュレーター)デバッガ、シミュレータによる実行状況の可視化
CPUの選定方法処理能力、ペリフェラル、メモリ容量
ROMライターインテルS3等データのフォーマットと ライターの仕組み
シミュレータ制御対象のモデル化
デバック・テスト治具テストパターンの実行結果を制御対象からデータを収集

テーマ1の成果物

決意表明書

テーマ2 プログラム概論(3日間)

日程研修項目内容目的・キーワード
6日目プログラムのアーキテクチャーとはアーキテクチャモデルメッセージキュー、ディスパッチャ等
メッセージの考え方
動作の抽象化
状態と処理の分離
7日目通信制御通信フローセマフォフラグ、ACK、NACK、通信エラーステータス
バッファの排他制御
8日目ステートマシンの設計と実装モード遷移、状態遷移の考え方メッセージ、ステータス、エラーコード設計、センドメッセージ、タスクディスパッチャのアルゴリズム
メッセージと処理結果ステータスの取り扱い

テーマ2の成果物

通信シーケンス図、コード一覧表

テーマ3 制御概論(3日間)

 

日程研修項目内容目的・キーワード
9日目制御ソフトとはユビキタス時代におけるソフトの応用範囲ネットワークと組み込みソフト
ソフトとハードの役割範囲ソフトの適応限界とそれを補間するロック検知、システムのシャットダウン、ポンピングとウォッチドックタイマ
ハードの役割を知る
制御対象を知る実習を行う制御対象の振る舞いを知る二次遅れ系、無駄時間、オフセット
10日目フェールセーフとインターロック制御システムの基本的な考え方エラー検出方法とハード資源の排他 制御
制御目標値、実動作量、操作量
制御ロジックPID制御基本項目比例項、微分項、積分項、フィードフォワード項とフィードバック項
11日目検証方法システムの性能評価と安定性についての指標を考えるオーバーシュート、アンダーシュート、制定時間、評価関数、ハンチング等、評価指数の意味
制御性能

テーマ3の成果物

ファンコントロールプログラムのバージョンアップ、フィードバック制御の組み込み、制御成績報告書

テーマ4 基本設計(4日間)

 

日程研修項目内容目的・キーワード
12日目システム的発想開発キックオフ前提条件と問題解決の手順
「横断歩道を渡る」を考える
13日目仕事とグループワークコンセンサストレーニング自己理解と他者理解
情報社会と行動科学自己と社会の関係の理解
14日目製品企画システム全体の意義を知る基本計画からグループ独自の企画提案を行う
製品開発のねらい前提条件・制約条件の提示
開発承認会議
プレゼン資料作成
企画の目的と背景、物理的な背景システムの社会性と位置づけを考える
ハードウエアの構成売りの機能とフェール状態の想定
15日目開発承認会議
プレゼン
企画書の発表自グループの発表とともに他グループの考え方を見る
企画のリファイン質疑応答プレゼン結果の反映 ⇒ 企画の改良
グループの特色強化
企画の洗練

テーマ4の成果物

フローチャート、トレーニング振り返りシート、基本計画書、企画プレゼンのパワーポイント、自己評価シート、他者評価シート

テーマ5 外部設計(3日間)

日程研修項目内容目的・キーワード
16日目状態遷移マトリクス作成要求仕様からシステムの状態を想定し、動作の振る舞いを決定する正常モード、異常モード、特別処理モード、フェール状態の決定
モード遷移設計
17日目アーキテクチャ設計システム全体のアーキテクチャを設計するタイミングチャート、実行時間
ソフト・ハードの全体構成を決めるバッファの確保、セマフォ
18日目タスクスケジュール設計全体のタスクを洗い出し、想定処理時間を割り出す処理優先順位を考慮し、スケジューリングと割り込みの優先順位を決定する

テーマ5の成果物

ステータスマトリクス(概要)、全体構造図、タイミングチャート

テーマ6 内部設計(3日間)

日程研修項目内容目的・キーワード
19日目ステータスコード設計モード遷移、タスク実行結果等を考慮して、ステータスコードを設計するレジスタ長や状態の数、デバック時の見やすさを考えてコード設計を行う
20日目モジュール設計機能、インターフェースを決定するカプセル化
21日目テストケース・テストデータ作成モード遷移、内部構造を考慮して、テストデータを作成するテストケース重要度、チェックリスト

テーマ6の成果物

ステータスマトリクス、テスト計画書

テーマ7 実装演習(正常系)(5日間)

日程研修項目内容目的・キーワード
22日目プログラミングスケジューラ、割り込みドライバ(優先順位の決定)デバイスドライバ作成ハードウエアの仕様を読み解きドライバーを作成する
23日目プログラミング入出力処理メインタスク作成A/D値、インプットキャプチャのタイマー値、アウトプットコンペアのタイマー値を単位を持った値へ変換する
フィルタリングの方法信号値のノイズのフィルタリング
24日目プログラミング入出力処理全体動作のチューニングタスク実行時間、処理余裕時間、パルス信号入出力波形の誤差をレポート
処理時間、誤差測定
リリース1レビュードライバー性能、テスト結果レビュー
25日目プログラミング制御ロジック組み込みPID制御式の組み込み
制御対象の状況を検出し、それに応じたモードへの切り替え
26日目プログラミング制御成績の確認応答時間、周波数応答(ボード線図)制御目標性能を評価。結果をレポート
リリース2レビュー制御性能、テスト結果レビュー

テーマ7の成果物

ドライバープログラム、ドライバープログラム性能・テスト結果報告書、制御プログラム、制御プログラム性能・テスト結果報告書

テーマ8 実装演習(異常系・チューニング・テスト)(5日間)

日程研修項目内容目的・キーワード・到達レベル
27日目プログラミング異常系のプログラミング(制御モード)負荷変動、環境変動
28日目プログラミング同(ハード異常、想定外操作など)オープン、ショート故障、状況想定の吟味
29日目プログラミングモード遷移、状態遷移マトリクスの仕様に基づいてチェック問題点の抽出、対策
完成度の把握
リリース3レビュー異常系ステータス遷移、妥当性テスト結果レビュー
30日目テスト実施全てのテストケースの実施テストの自動化、テストベンチ
31日目テスト結果成績書の作成テスト結果のまとめテストデータのグルーピング
結果の解析

テーマ8の成果物

最終リリース予定プログラム、レビュー結果報告書、最終テスト結果報告書

テーマ9 プレゼンテーション技法(2日間)

日程研修項目内容目的・キーワード・到達レベル
32日目開発終了報告
プレゼン資料作成
ねらいの性能と出来映えの性能との差異を意識して、報告書をまとめるプレゼン内容の検討(自己評価とアピールポイント)
33日目開発終了報告
プレゼン
プロジェクトのアウトプットと今後の課題について、プレゼンする最終本番に備えて綿密なリハーサルを繰り返す

テーマ9の成果物

最終プレゼンのパワーポイント、自己評価シート、他者評価シート