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NXP Semiconductors N.V.

FRDM Automotive 車載マイコン用評価ボードの概要紹介

NXP Semiconductors N.V.
NXP Semiconductors N.V.
  • NXP Semiconductors N.V.
  • NEXT Mobility
評価ボード名イメージTarget MCUCPUコアProgram FlashPIN数備考
FRDM-A-S32K118S32K118Arm® Cortex®-M0+
@ 48 MHz
256KB64
LQFP
エントリー向け
(LIN/CANエンドノード)
FRDM-A-S32K144S32K144Arm® Cortex®-M4F
@ 112 MHz
512KB100
LQFP
ミドルレンジ
(LIN/CANエンドノード)
FRDM-A-S32K312S32K312Arm® Cortex®-M7
@ 120 MHz
2MB172
HDQFP
ハイパフォーマンス
(OTAサポート)
FRDM-A-S32K344S32K344Arm® Cortex®-M7
(1xM7 LS)
@ 160 MHz
4MB172
HDQFP
ハイパフォーマンス
(OTAサポート・ASIL-D対応)
FRDM-A-S32K358S32K358Arm® Cortex®-M7
(1xM7 LS +1xM7)
@ 240 MHz
8MB289
BGA
ハイパフォーマンス
(OTAサポート・ASIL-D対応・SDカードコネクタ搭載)
FRDM-A-S32M276S32M276Arm® Cortex®-M7
@ 120 MHz
1MB64
LQFP-EP
モーター制御
(LIN or CAN Phy,
Gate Driver Unit,
12V regulator内蔵)

車載システムの開発では、ソフトウェアの大規模化や安全・セキュリティ対応の必要性が高まり、開発負荷が増大しています。

一方で、短期間での試作や評価を求められる場面も多く、効率的な開発環境の構築が課題となっています。

本記事では、NXPの「FRDM Automotive※」を活用することで、評価から試作、さらには量産開発までを効率化できるポイントについて解説します。

※FRDM:NXPが提供する評価ボードの名称で、「フリーダム」と読みます。

FRDM Automotive の概要説明

近年の車載システム開発では、電動化・高度化・コネクテッド化の進展に伴い、制御ソフトウェアの大規模化や機能安全・サイバーセキュリティ対応といった課題が顕在化しています。その一方で、市場投入までの期間(Time to Market)の短縮も強く求められており、開発の効率化・迅速化が重要なテーマとなっています。

こうした背景の中、NXPが提供する「FRDM Automotive」は、車載MCUの評価・試作開発を効率化することを目的とした統合開発プラットフォームです。本プラットフォームは、以下の要素から構成されています。

  • MCU評価ボード(FRDM-A-S32Kシリーズなど)
  • 各種アプリケーション拡張ボード
  • 統合開発環境およびミドルウェアを含むソフトウェアパッケージ
  • 豊富なサンプルコードを提供するApplication Code Hub

これらを組み合わせることで、評価段階からアプリケーション開発、さらには量産設計への移行までを一貫して支援する環境が構築されていることが特徴です。

また、FRDM Automotiveは、NXPの代表的な車載MCUファミリであるS32シリーズ(S32K1 / S32K3 / S32M2)に対応しており、同一の開発コンセプトで異なる性能レンジのデバイスを扱うことが可能です。これにより、試作フェーズでの検討結果をそのまま上位デバイスへ展開するなど、スケーラブルな開発フローを実現できます。

図1 FRDM-A-S32K312(出典:nxp.com)

ハードウェアの特徴

FRDM Automotiveのハードウェアは、車載用途を意識した機能を備えつつも、コンパクトかつ安価な評価環境として提供されている点が大きな特長です。初期検討段階から導入しやすく、PoC用途にも適しています。

基本構成と特徴

  • コンパクトで扱いやすいボードサイズ
  • 安価に導入可能な設計(初期評価のハードルを低減)
  • Arm Cortex-Mシリーズ(M0+ / M4 / M7)を採用
  • 車載通信に必要なCAN / LINのPHYを搭載
  • PMIC(FS23 / FS26)を組み込み、電源構成の簡素化を実現

これにより、開発初期段階で必要となる電源設計や通信評価の検証をボードレベルで迅速に開始できる点が特徴です。

幅広いラインアップ

FRDM Automotiveでは、用途や性能要件に応じて複数のボードが用意されています。

このラインアップにより、ボディ系ECUからモーター制御、さらにはドメイン制御に応じた評価環境まで幅広く対応可能です。

拡張性(Expansion Board)

さらに、NXPのFRDMプラットフォームはすべてArduinoシールドと呼ばれるピンヘッダを採用しており、拡張ボード(Arduinoシールド)との組み合わせによって機能を柔軟に拡張できます。

NXPが提供するArduinoシールドの一例に加え、他社が提供するArduinoシールドとも容易に接続・評価することが可能です。

評価ボード名イメージ概要
FRDM-XS2410EVBFRDM-XS2410EVB FRDMボードは、内蔵のXS2410のすべての機能を検証できます。
DEVKIT-MOTORGDDEVKIT-MOTORGDは、NXPのDEVKITプラットフォーム向け統合型モーター制御シールドです。
SJA1124EVBSJA1124EVBは、SJA1124 SPI-QuadLINブリッジの評価ボードです。
DEVKIT-COMMDEVKIT-COMMは、既存のEVBに接続することで、最大4つのCAN接続と6つのLIN/SCI接続を追加できるアダプタボードです。
TJA1128EVBTJA1128EVBは、TJA1128 LINミニシステムベースチップ用の評価ボードです。

これにより、単なるMCU評価に留まらず、実際のアプリケーションに近いシステム構成での検証が可能となります。

ソフトウェアの特徴

FRDM Automotiveのもう一つの特長は、ハードウェアに加えて統合されたソフトウェア環境が提供されている点です。これにより、開発環境の立ち上げに要する時間と工数を大幅に削減できます。

統合ソフトウェア構成

  • S32 Design Studio(統合開発環境)
  • Real-Time Drivers(RTD)(デバイスドライバ、および、AUTOSAR MCAL)
  • 通信スタック(CAN / LIN / TCP/IPなど)
  • リアルタイムOS(FreeRTOS等)
  • セーフティおよびセキュリティ関連ソフトウェア

※S32 Design Studio,および、RTDは無償でご利用いただけます。

開発効率向上のポイント

簡易な環境構築:

ソフトウェアは統合パッケージとして提供され、容易にインストール可能です。これにより、環境構築にかかる時間を大幅に短縮できます。

事前検証済みソフトウェア:

ドライバやミドルウェアは事前に動作検証されており、開発初期のトラブルを低減します。これにより、設計リスクの低減と品質向上に寄与します。

ソフトウェアインストールバンドル

Automotive Software Package Managerを通じて、MCUファミリごとに専用バンドルが提供されています。

Application Code Hubの活用

NXPが提供するApplication Code Hubには、以下のような実用的なサンプルコードが豊富に用意されています。

  • CAN通信
  • Ethernet通信
  • モーター制御
  • センサインターフェイス
  • LED制御、UART通信など

これらを活用することで、短時間で「動くシステム」を立ち上げることが可能となり、アプリケーション開発に集中することができます。

図2 Application Code Hub(出典:nxp.com)

Application Code Hubには、以下のURLからアクセスできます。
https://mcuxpresso.nxp.com/appcodehub

また、S32 Design StudioのDashboardにある「Import Project from Application Code Hub」をクリックすることで、Application Code Hubへ簡単にアクセスすることも可能です。

図3  S32Design StudioからApplication Code Hubを起動

NEXTYの活動紹介

ネクスティ エレクトロニクスでは、FRDM AutomotiveをはじめとしたNXP製品を活用し、お客様の車載開発を総合的に支援しています。

1. 販売・製品提案

  • お客様のアプリケーションに応じた最適なMCU/評価ボードの選定
  • PMICや通信ICを含めたトータルシステム提案
  • 将来の量産スケールを見据えたデバイス選定支援

2. 技術サポート

  • 開発環境構築(IDE、ソフトウェアパッケージ)の導入支援
  • サンプルコードの活用方法に関するサポート
  • CAN/LIN通信やモーター制御などのアプリケーション技術支援
  • NXPとの連携による高度な技術課題への対応

3. PoC/試作支援

  • FRDM Automotive評価ボードを用いたPoC実施支援
  • 短期間でのプロトタイプ開発支援
  • 実機評価に基づく課題抽出と改善提案

4. 量産開発への橋渡し

  • 評価環境から量産設計への移行支援
  • ソフトウェア資産の流用・最適化提案
  • 安全・セキュリティ要件への適用支援

5. 技術ブログによる情報提供(今後の予定)

また、ネクスティ エレクトロニクスでは、初めてNXPの車載マイコン評価ボードを使用されるお客様向けに、「実際にボードを使ってみた」内容の記事の公開を予定しています。本記事では、

  • ボード立ち上げ手順
  • 開発環境構築の具体的な流れ
  • サンプルコードの実行結果
  • 実際に使用する際のポイント

など、実務に直結する情報を発信していく予定です。

まとめ

FRDM Automotiveは、単なる評価ボードではなく、PoCから量産開発へとつながる開発基盤として活用することができます。

ご興味をお持ちの方は、ネクスティ エレクトロニクスまでお気軽にお問い合わせください。

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