MIDDLEWARE · ミドルウェア／プロトコルスタック
概要
MACH SYSTEMS の通信スタックは、CANopen・UDS・XCP 等の上位プロトコルをソース提供する組込みソフトウェアです。CAN／CAN FD ベースの車載・産業ネットワークに、認証・検証済みのプロトコル実装を組み込めます。
【使い方・統合】各MCUプラットフォームへ移植可能なソースコードとして提供され、ハードウェア抽象層（HAL）を分離。CANopen（CiA 301）デバイス、UDS（ISO 14229-1）診断、XCP（ASAM MCD-1）計測などを、自社ファームウェアに統合できます。
主要仕様
| プロトコル | CANopen / UDS / XCP / CCP |
|---|---|
| 提供形態 | ソースコード（HAL分離） |
| 対応 | CAN / CAN FD |
| 統合 | 各MCUプラットフォームへ移植可能 |
技術仕様
対応プロトコル・規格
| CANopen | CiA 301 v4.2（デバイスプロファイル） |
|---|---|
| 診断 | UDS（ISO 14229-1）/ ISO-TP（ISO 15765-2） |
| 計測 | XCP（ASAM MCD-1）/ CCP |
| 車載 | SAE J1939（要件による） |
技術仕様
実装・統合（使い方）
| 提供 | ANSI-C ソースコード |
|---|---|
| 移植 | HAL分離で各MCUへ移植可能 |
| 対象バス | CAN / CAN FD（ISO 11898-1:2015） |
| 統合 | 自社ファームウェアへ組み込み |
通信スタックの構成・対応仕様
通信スタックは「ドライバ層 → スタック層 → 関連機能層」の3層で構成されます。この製品の位置づけと対応仕様を示します。
CANopen/UDS/XCP スタックのソース提供。
ドライバ層Driver / BSP
MCUのCAN/LIN/Ethernetコントローラを直接制御する最下層。送受信・割込み・タイミングを担う。MCU・ペリフェラルに依存。
例: CAN Driver / BSP・LIN低レベルドライバ・Ethernet MACドライバ
▲ 上位が下位を利用
スタック層（プロトコル）Protocol Stackこの製品
プロトコルの中核。フレーム構成・状態管理・トランスポート（分割再送）・アドレッシングを実装。仕様番号に準拠。
例: CANopen（CiA 301）・J1939・UDS（ISO 14229）・ISO-TP（ISO 15765-2）
▲ 上位が下位を利用
関連機能層（アプリ/プロファイル）Application / Profile
スタックの上に乗る応用機能。デバイスプロファイル・マネージャ・LSS・ブートローダ・適合試験・設定ツールなど。
例: CiA 401 I/O・CiA 402 モーション・LSS（CiA 305）・フラッシュブートローダ・コンフィグツール
CiA 仕様番号別の機能 ― 何ができて、何ができないか
CANopen は CiA 301 が基本（通信プロファイル）。その上に番号別の追加機能・デバイスプロファイルが積み上がります。製品がどの番号に対応するかで、できることが決まります。
| CiA番号 | 機能 | 対応すると | 制約・できないこと |
|---|---|---|---|
| CiA 301 ✓対応 | アプリケーション層・通信プロファイル（基本） | OD（オブジェクト辞書）・PDO・SDO・NMT・SYNC・EMCY・TIME・Heartbeat。SDOブロック転送・MPDO（v4.x）。これがすべての土台。 | 単体ではI/Oやモーション等のデバイス機能は規定しない（プロファイルが別途必要）。 |
| CiA 1301 | CANopen FD アプリケーション層 | CAN FD 上の CANopen。最大64バイトPDO・FD対応SDO。大容量・高速ペイロード。 | Classic CAN ノードとは直接相互運用不可（FD対応機器同士）。 |
| CiA 302 | 追加機能：マネージャ・設定・ブート | NMTマスタ／フライングマスタ、設定マネージャ、SDOマネージャ（動的SDO）、プログラムダウンロード、マルチレベルネットワーキング。 | デバイス側の入出力定義は含まない（デバイスプロファイル側）。 |
| CiA 305 | LSS（レイヤ設定サービス） | ノードID未設定機器のID割当・ビットレート変更を2フレームで実施。Fastscanで未設定機器を識別。プラグ&プレイ構成に必須。 | LSS構成はマスタ側実装が前提。スレーブのみではID自己設定不可。 |
| CiA 306 / 311 | EDS / DCF / XDD（電子データシート） | 機器のOD記述（CiA306=INI形式EDS、CiA311=XML形式XDD/ISO 15745）。適合試験に必須、ツールでの自動構成を可能に。 | 記述ファイルであり、実行コードそのものではない。 |
| CiA 401 | デバイスプロファイル：汎用I/O | デジタル/アナログI/Oの標準化（最大64点デジタル・12点アナログ、FD版で512点）。同プロファイル機器は相互運用・交換可能。 | モーション制御やセンサ固有機能は対象外（402/404）。 |
| CiA 402 | デバイスプロファイル：モーション/ドライブ | サーボ・インバータ・ステッパの制御（FSA状態機械、各動作モード、PDO/SDO）。IEC 61800-7-201/301準拠。FD版64バイトPDO。 | オプション機能が多く、ベンダ間の完全互換は保証されない（要EDS確認）。 |
| CiA 404 / 417 / 447… | その他デバイス/アプリプロファイル | 404=計測/閉ループ制御、417=エレベータ、447=特装車、422=塵芥車 など業界別の標準機能。 | 対象業界以外には不適。実装は該当プロファイル対応製品が必要。 |
主な用途
- ECU に上位プロトコル（CANopen・UDS・XCP 等）を実装する
- 複数の規格に対応した通信部を構成する
- 既存の製品へ、新しいプロトコル対応を追加する
導入メリット
- 複数のプロトコルを同一の供給元から調達できる
- 対象MCUへの移植を前提に提供される
- 実装・試験の工数を抑えられる
対応環境
- 対応バス：LIN / CAN / CAN-FD / FlexRay / SENT / Automotive Ethernet
- 上位プロトコル：SAE J1939 / CANopen / XCP / CCP / UDS
- 接続：USB / PCI(e) / WiFi / Ethernet
よくある質問
Communication Stacks (CANopen/UDS/XCP) の見積もり・技術相談はできますか？
はい。Positive ONE Groupが取り扱っており、見積もり・技術相談に対応します。本ページのお問い合わせから対象MCUや数量をお知らせください。
この製品が含まれるソリューション
この製品は、複数製品を組み合わせた次の構成の要素です。構成全体での位置づけは各ソリューションページをご覧ください。
- 産業ネットワーク（CANopen）機器開発 — この製品の役割: 代替CiA 301 / 302 — デバイス実装 × マスタ実装 × 解析 × 量産書込み
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