システムアーキテクチャ¶

1 つのソースツリーで 2 種類のチップと 2 種類の RTOS に対応します。apps/ 以下の 40 個の FreeRTOS アプリケーション（IPRO7 と IPRO7AI 用が 37 個、IPRO6S 用が 3 個）と、IPRO7 用の Zephyr v4.4.0 モジュールです。どちらの経路も HAL、SoC ドライバー、ビルド済みライブラリを共有します。ビルドの流れとメモリレイアウトはビルドシステムと設定を参照してください。

要点

レイヤー：アプリケーション（apps/）→ コンポーネント（components/）→ RTOS（FreeRTOS V11.1.0 または Zephyr v4.4.0）→ BSP（bsp/）→ チップ。
IPRO7 と IPRO7AI：DSP 拡張付きの RISC-V RV32IMAFC、LE Audio 対応の BLE 5.4、IEEE 802.15.4。IPRO7AI はさらに NPU と ISP を備えます。ネットワーク接続はイーサネット（RMII）、または SDIO 接続の IPRO6S による Wi-Fi です。IPRO7AI Reef EVK では、この IPRO6S が microSD スロットに挿す FIN カードです。
IPRO6S：同じコアにオンチップの Wi-Fi 6 を備え、FreeRTOS のみに対応します。
BLE コントローラー、RF ドライバー、Wi-Fi 6 MAC、低消費電力フレームワーク、AI 推論ランタイム、ISP アルゴリズム、LC3 コーデックはビルド済みライブラリとして提供し、それ以外はソースコードで提供します。
このサイトのサンプルはすべて IPRO7AI Reef EVK で動作します。他の INTELPRO ボードが必要なアプリケーションには、そのボード名を記載しています。

システム概要¶

アプリケーション apps/ai · bluetooth · multimedia · platform · test

コンポーネント components/BLE ホスト · lwIP · mbedTLS · CherryUSB · audio · ai · fs · shell

RTOSFreeRTOS V11.1.0 · Zephyr v4.4.0（モジュール、IPRO7）

BSP bsp/HAL · SoC ドライバー · ボード設定 · リンカースクリプト

チップIPRO7／IPRO7AI：BLE 5.4 · 802.15.4 · ISP · NPU — IPRO6S：Wi-Fi 6

レイヤー	場所	役割
アプリケーション	`apps/<category>/<app>/`	各アプリケーションが独自の `.config`、`CMakeLists.txt`、`Makefile` を持ち、単独でビルドできます
コンポーネント	`components/`	ミドルウェアとライブラリ。アプリケーションの `.config` にある `CONFIG_*` キーに応じてビルドに組み込まれます
RTOS	`components/os/`、`zephyr/`	FreeRTOS のスケジューリング、キュー、タイマーと共通の `freertos_app_hooks`、または Zephyr カーネル
BSP	`bsp/`	HAL API、レジスターと SoC ドライバー、ボードヘッダー、リンカースクリプトジェネレーター

ビルド済みライブラリは公開ヘッダーとともに提供され、自動的にリンクされます。使用するための設定は不要です。デバッグ情報は削除されていますがシンボル名は残っているため、マップファイルや nm は引き続き使えます。

FreeRTOS と Zephyr¶

flowchart TB
  A["apps/ の FreeRTOS アプリケーション"] -->|"make / build_freertos.sh"| C["bsp/hal · SoC ドライバー · ビルド済みライブラリ"]
  B["zephyr/samples と Zephyr のサンプル"] -->|"west build"| D["zephyr/drivers · zephyr/hal_glue"]
  D --> C

	FreeRTOS	Zephyr
アプリケーションとサンプル	`apps/` 以下の 40 個のアプリケーション	`zephyr/samples/` の SDK サンプルと Zephyr アップストリームのサンプル。ドライバーテストは `zephyr/tests/`
ビルド	`make -C apps/<category>/<app>` または `./build_freertos.sh`	`tools/zephyr/bootstrap.sh` でワークスペースを作成し、`west build` を実行
チップ	IPRO7、IPRO7AI、IPRO6S	IPRO7、IPRO7AI
ボード	IPRO7AI Reef EVK（9 個のアプリケーションで 11 構成）と他の INTELPRO ボード	`ipro7_evb`、`ipro7ai_evk`。本リリースには Reef のボード定義はありません
BLE	Zephyr v4.4 ホストを移植レイヤー経由で FreeRTOS 上で動かし、IPRO BLE コントローラー（ビルド済みライブラリ）と組み合わせます	Zephyr のホストと同じコントローラーアーカイブ
IEEE 802.15.4／Thread	提供なし	Zephyr の IEEE 802.15.4 ドライバーと OpenThread
低消費電力、カメラ、オーディオコーデック、USB、SD ホスト、イーサネット、NPU	提供	未対応
コンソール	アプリケーションごとの `CONFIG_PLATFORM_UART_BAUDRATE`。未設定時は 115200	UART0、2,000,000 baud

Reef、および低消費電力、カメラ、オーディオ、NPU を必要とする製品では FreeRTOS の経路を使用してください。Zephyr のボード、サンプル、書き込みについては Zephyr RTOS を参照してください。

コンポーネント¶

以下のパスはすべて components/ 以下です。

分野	パス	内容
Bluetooth	`wireless/bluetooth/ipro_bt_host/`	BLE ホスト。Zephyr v4.4.0 の移植（ソースコード）
	`wireless/bluetooth/ipro_ble_controller/`	IPRO7 BLE コントローラー（ビルド済みライブラリ）
無線	`wireless/rf/ipro7_rf/`、`wireless/rf/ipro6_rf/`	IPRO7 と IPRO6S の RF ドライバー（ビルド済みライブラリ）
	`wireless/ieee802154/`	Zephyr 用の IEEE 802.15.4 MAC（ビルド済みライブラリ）
Wi-Fi 6（IPRO6S）	`wireless/macsw/`、`wireless/wifi6/`	MAC、fhost API、wpa_supplicant、lwIP アダプター（ビルド済みライブラリ）
ネットワーク	`network/lwip/`	lwIP 2.1.2
	`network/ipronet_host/`	SDIO 接続の IPRO6S を介した Wi-Fi の IPRO7 側（netif `iproeth0`）。Reef の FIN カードで使用します
	`network/rtsp_server/`	RTSP MJPEG 映像ストリーミング
セキュリティ	`crypto/mbedtls/`	mbedTLS 2.28.2
OS	`os/freertos/`	FreeRTOS V11.1.0 カーネルと共通フック（`freertos_app_hooks`）
	`os/freertos_posix/`、`os/ipro_osal/`	POSIX レイヤー、OS 抽象化レイヤー
システムサービス	`sys/shell/`、`sys/ipro_event/`、`sys/ipro_pm/`、`sys/usb_console/`	シェル、イベントフレームワーク、電源管理、USB コンソール
	`utils/`	ログ（`ipro_log.h`）と共通ユーティリティ
オーディオ	`audio/`	オーディオの入力と出力（DAC、I2S、UAC）、リサンプリング、スピーカー EQ、MP3 デコード
AI	`ai/`	NPU 推論ランタイム（`lib/libai.a` とヘッダー）
画像処理	`isp_firmware/`、`isp_algorithm/`、`isp_iq_param/`、`isp_iq_cmd/`	ISP 制御、ISP アルゴリズム（ビルド済み）、IQ パラメーター
	`sensor/`	カメラセンサードライバー
ボードライブラリ	`board/ipro7ai_evk/`	IPRO7AI EVK（別の INTELPRO ボード）用のライブラリ。Reef では使用しません
USB	`cherryusb/`	USB デバイスクラス：CDC、CDC-ECM、HID、MSC、UAC、UVC
ファイルシステム	`fs/`	FatFS、LittleFS、EasyFlash4、EVFS、ROMFS
サードパーティ	`3rdparty/`	LC3（ビルド済み）、SBC、Opus、minimp3、TensorFlow Lite Micro、NMSIS-NN、TinyMaix、cJSON、xz、zmodem、Agora RTC SDK（ビルド済み）など

IPRO7 がネットワークに接続する方法と、SDIO リンクの反対側で動く IPRO6S のアプリケーションについてはネットワークを参照してください。

ディレクトリ構成¶

IPRO-SDK-V2.2.1/
├── apps/                    FreeRTOS アプリケーション（40 個）
│   ├── ai/                  NPU と Edge AI のアプリケーション
│   ├── bluetooth/ble/       BLE のサンプル
│   ├── bluetooth/le_audio/  LE Audio ヘッドセット
│   ├── multimedia/          USB ウェブカメラ、JPEG デコード、PDM 録音、クラウド音声
│   ├── platform/            チップとボードのリファレンス、IPRO6S Wi-Fi。common/ には共通の OTA コード
│   ├── test/                ドライバーテスト、ハードウェアの立ち上げ確認、ベンチマーク（19 個）
│   └── turnkey/common/      共通の USB コンソールコード
├── bsp/                     HAL、SoC ドライバー（ipro7_soc、ipro6_soc）、ボード設定、リンカースクリプト
├── components/              ミドルウェアとライブラリ
├── cmake/                   ツールチェーンの検出、ビルドマクロ、autoconf.h ジェネレーター
├── tools/                   serial_monitor.py、create_ota.py、teach_web/、zephyr/ スクリプト、同梱の CMake、Android サンプルアプリのソース
├── zephyr/                  Zephyr モジュール：boards、soc、dts、drivers、samples、tests
├── build_freertos.sh        FreeRTOS のビルド、書き込み、モニターのフロントエンド
├── project.build            各アプリケーションの Makefile から呼ばれるビルドドライバー
├── west.yml                 Zephyr west マニフェスト
├── CMakeLists.txt
├── Kconfig
└── VERSION.txt

アプリケーションの全一覧は ./build_freertos.sh -l を実行するか、サンプルを参照してください。

BLE スタック¶

アプリケーションZephyr bt_* API

BLE ホスト（Zephyr v4.4.0）ipro_bt_host：GAP · GATT · L2CAP · SMP · ISO · LE Audio

オンチップ HCIメモリ上のバイトストリーム（ipro_ble_ctlr_hcitl）

IPRO BLE コントローラー（ビルド済みライブラリ）ipro_ble_controller/lib/ · RF ドライバー ipro7_rf

ホストはソースコードで提供され、ipro_bt_host/port/ レイヤーを介して FreeRTOS 上で動作します。ホストとコントローラーの間に UART HCI はありません。.config の 3 つのキーで、16 個ある IPRO7 コントローラーアーカイブのうちリンクする 1 つを選びます。IPRO6S の Bluetooth コントローラーは本リリースに含まれず、IPRO6S のアプリケーションは Wi-Fi のみです。アーカイブの選択、初期化の順序、API の使い方は BLE 開発を参照してください。

BSP とドライバー¶

パス	内容
`bsp/hal/`	HAL API（`inc/hal_.h`、`src/hal_.c`）
`bsp/hal/lp_framework/`	低消費電力フレームワーク：IPRO7 PDS（ビルド済み `liblp_framework.a`）、IPRO6S 低消費電力ファームウェアイメージ
`bsp/drivers/ipro7_soc/`	レジスター定義、スタートアップコード（`startup/`）、標準ドライバー（`std_drv/`）、ビルド済み NMSIS-DSP ライブラリ（`DSP/`）
`bsp/drivers/ipro6_soc/`	IPRO6S SoC ドライバー
`bsp/drivers/soc_common/`	チップ間で共通のドライバー
`bsp/board/ipro7/`	ボードヘッダーと `board.c`。`board_config.h` がボードキーに応じてヘッダーを選び、`CONFIG_IPRO7AI_REEF` には `ipro7ai_reef_board_config.h` を使います（ボードキーを参照）
`bsp/board/ipro6/`	IPRO6S のボードファイル
`bsp/board/linker/`	リンカースクリプトジェネレーター（テンプレートと `configs/ipro7_flash.cmake`）
`bsp/common/platform_utils/`	プラットフォームの初期化、コンソール UART のボーレート

HAL が対応する周辺機能：

分野	HAL
通信	UART、SPI、I2C、I2S、SDIO
ストレージ	SPI Flash、PSRAM、SD ホスト（SDH）、PIO によるソフトウェア SD ホスト
アナログとタイミング	ADC、DAC、AUADC（オーディオ ADC）、アナログコンパレーター、PWM、タイマー、RTC、ウォッチドッグ
入力	GPIO、QDEC、キースキャン
画像処理と AI	DVP カメラ、ISP、MJPEG エンコード、NPU
ネットワーク	EMAC イーサネット、lwIP netif、イーサネット PHY
セキュリティ	AES、SHA、ECDSA、P-256、GMAC、TRNG
システム	DMA、クロック、電源管理、boot2 パーティションテーブル

Reef のピン割り当てやスピーカーのイネーブルなどの定義は、bsp/board/ipro7/ipro7ai_reef_board_config.h に BOARD_* マクロとして書かれています。ボードのピン配置は IPRO7AI Reef EVK ページに、チップのピン機能はピン配置と周辺機能の対応にあります。

Reef でのハンズオン¶

出荷時ファームウェア ipro7ai_reef_demo で各レイヤーがつながる様子を確認します。その .config が RTOS とコンポーネントを選び、main.c が共通のプラットフォーム初期化とボードヘッダーを呼び出し、FreeRTOS のシェルが実行時の結果を表示します。

構成ファイルでレイヤーを選びます。 出荷時の .config のうち、次の行がチップ、ボードヘッダー、FreeRTOS、シェルを選択します。

apps/platform/ipro7ai_reef_demo/.config（抜粋）

CONFIG_IPRO7=y
CONFIG_CHIP="IPRO7"
CONFIG_IPRO7AI_REEF=y
CONFIG_BOARD="IPRO7AI_REEF"
CONFIG_USE_PSRAM=y
CONFIG_PLATFORM_UART_BAUDRATE=115200
CONFIG_FREERTOS_SUPPORT=y
CONFIG_COMPONENTS_FREERTOS_ENABLE=y
CONFIG_SHELL=y
CONFIG_IPRO_LOG_ENABLE=y

main() は各レイヤーに一度ずつ触れます。 ipro_platform_init() は components/os/freertos/freertos_app_hooks から、BOARD_* のピンは bsp/board/ipro7/ の Reef ボードヘッダーから、タスクは FreeRTOS から来ています。

apps/platform/ipro7ai_reef_demo/main.c（抜粋）

int main(void)
{
    static StackType_t  s_app_stack[2048];
    static StaticTask_t s_app_tcb;

    ipro_platform_init();   /* heap + boot2 + log + shell */
    ...
    IPRO_LOGI(LOG_TAG, "  IPRO7AI Reef carrier demo");
    IPRO_LOGI(LOG_TAG, "  UART0 TX=%d RX=%d  RGB=G%d  SPK_EN=G%d(hi)",
              BOARD_UART_TX_PIN, BOARD_UART_RX_PIN, BOARD_RGB_LED_PIN, BOARD_SPK_EN_PIN);
    ...
    xTaskCreateStatic(app_task, "evk_app",
                      sizeof(s_app_stack) / sizeof(StackType_t), NULL,
                      configMAX_PRIORITIES - 2,
                      s_app_stack, &s_app_tcb);
    vTaskStartScheduler();
    ...
}

ビルドします。
```
make -C apps/platform/ipro7ai_reef_demo
```
リンカーマップ apps/platform/ipro7ai_reef_demo/build/build_out/ipro7ai_reef_demo_IPRO7.map に、イメージに組み込まれたすべてのコンポーネントアーカイブが列挙されます。
書き込みます。 書き込みとシリアルコンソールの手順どおりに書き込み、115200 baud でコンソールを開きます。
動作中のシステムを確認します。 起動時のバナーにボードヘッダーのピンが表示されます（ログのプレフィックスは省略しています）。
```
  IPRO7AI Reef carrier demo
  UART0 TX=20 RX=21  RGB=G24  SPK_EN=G25(hi)
```
続いて、components/sys/shell のシェルにある FreeRTOS コマンド free と ps を入力します。
```
Heap: total <bytes>, free <bytes>, min free <bytes>

Task             State  Prio  Stack   #   CPU%
---------------------------------------------------
```
タスク一覧には、main() で作成したアプリケーションタスク evk_app が含まれます。help を入力すると、イメージに登録されたすべてのコマンドが表示されます。

次のステップ：最初の独自アプリケーションを作るで同じ構造を自分で作り、アプリケーションのテストで確認します。

ビルドシステムと設定：ビルドの流れ、.config、メモリレイアウト、新しいアプリケーション
BLE 開発：アーカイブの選択、初期化の順序、GATT のサンプル
ネットワーク：イーサネット、lwIP、SDIO 接続の IPRO6S による Wi-Fi
Zephyr RTOS：Zephyr のボード、サンプル、書き込み
IPRO7AI Reef EVK：すべてのサンプルで使用するボード
IPRO7、IPRO7AI、IPRO6S：チップの仕様