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(Microsoft PowerPoint - ESC 0.6 Japan June27.ppt [\214\335\212\267\203\202\201[\203h])

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(1)

Cortex-M0 LPC1100

製品

製品

製品

製品と

と

と

と

(2)

アジェンダ

アジェンダ

アジェンダ

アジェンダ

Cortex™-M0

イントロダクション

ベンチマーク

LPC1100

ファミリ

LPC1100

ペリフェラル

LPC1100

ペリフェラル

LPCXpresso

開発プラットフォーム

ライブ・デモ

(3)
(4)

イントロダクション

イントロダクション

イントロダクション

イントロダクション

Cortex™-M0

ベース

LPC1100

ファミリ

–

低価格

32-

ビット

マイコン

(8-

ビット

価格帯)

– ….

– ….

– ….

LPCXpresso

開発プラットフォーム

LPCXpresso

開発プラットフォーム

–

無償

IDE

とコンパイラ

–

低価格

,

フレキシブル

開発ボード

(

デバッガ付)

–

サードパーティから拡張ボードの提供

–

オンライン

サポート

リソース

(5)
(6)

ARM Cortex-M0

プロセッサ

プロセッサ

プロセッサ

プロセッサ

32-

ビット

ビット

ビット

ビット

ARM RISC

プロセッサ

プロセッサ

プロセッサ

プロセッサ

– Thumb 16-ビット 命令セット

パワーとエリアを

パワーとエリアを

パワーとエリアを

パワーとエリアを最適化

最適化

最適化

最適化

– 非常に小さなシリコン実装面積 – 低消費電力デザイン

割込

割込

割込

割込みと

みと

みと例外

みと

例外

例外の

例外

の

の

の時

時

時、

時

、状態

、

、

状態

状態の

状態

の

の

の保持

保持が

保持

保持

が

が

が自動

自動

自動

自動

– ソフトウェアへのオーバヘッドが小さい(exception entryとexit)

確定的

確定的

確定的

確定的(

(

(

(

Deterministic)

な

な処理時間

な

な

処理時間

処理時間

処理時間

(7)

Thumb

命令

命令

命令

命令セット

セット

セット

セット

Thumb

命令

命令

命令

命令

: 32-

ビット

ビット

ビット

ビット

オペレーション

オペレーション

オペレーション

オペレーション

, 16-

ビット

ビット

ビット

ビット

固定命令長

固定命令長

固定命令長

固定命令長

– ARM7TDMI (‘T’ = Thumb) – ARM登場以来すべてのプロセッサでサポート – 小さい コードサイズ

Thumb-2

命令

命令

命令

命令

– 全てのプロセッサ オペレーションで‘Thumb’命令使用可能 – 全てのプロセッサ オペレーションで‘Thumb’命令使用可能 – 16/32-ビット 命令長混在で性能重視 – 全てのCortex プロセッサをサポート Thumb®

ARM7 ARM9 Cortex-M0 Cortex-M3 Cortex-R4 Cortex-A9

(8)

命令

命令

命令

命令セット

セット

セット

セット

アーキテクチャー

アーキテクチャー

アーキテクチャー

アーキテクチャー

16-

ビット

ビット

ビット

ビット

Thumb ISA(

命令セットアーキテクチャ

)

は

は

は

は

ARM7TDMI

がベース

がベース

がベース

がベース

– 56 命令のみ, 実行 時間保証

– 8, 16 または 32-ビット データ 転送は1 命令で実行

Dhrystone 0.9DMIPS/MHz

参照

参照

参照

(9)

プログラム

プログラム

プログラム

プログラム

レジスタ

レジスタ

レジスタ

レジスタ

全 全 全 全てのレジスタてのレジスタてのレジスタてのレジスタ はははは32-ビットビットビットビット幅幅幅幅 – 8/16/32-ビットデータ混載なし 13 general purpose レジスタレジスタレジスタレジスタ – レジスタ r0 – r7 (Low レジスタ) – レジスタ r8 – r12 (High レジスタ) r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 r10 3 レジスタレジスタレジスタレジスタ with special meaning/usage

– スタック ポインタ (SP) – r13 – リンクレジスタ (LR) – r14 – プログラム カウンタ (PC) – r15 特別用途向 特別用途向 特別用途向 特別用途向けけけけ レジスタレジスタレジスタレジスタ - xPSR r10 r11 r12 r15 (PC) r14 (LR) xPSR r13 (SP)

(10)

命令

命令

命令

命令の

の

の

の動作

動作

動作

動作

ほとんどの ほとんどのほとんどの ほとんどの命令命令命令は命令ははは 2 バイトメモリをバイトメモリをバイトメモリをバイトメモリを使用使用使用使用 実行時間 実行時間実行時間 実行時間はははは一定一定一定一定サイクルサイクルサイクルサイクル

– データ処理(例 add, shift, logical OR)は1サイクル – データ 転送(例 load, store) は 2 サイクル MULS 15 0 MULS r0, r1

; Assembler

a = a * b

; C

コード

– ( load, store) 2 – 分岐は、3 サイクル 命令 命令 命令 命令はははは32-ビットビットビットビット データ値データデータデータ値値値をををを 実行実行実行実行 – プロセッサ レジスタ とALUは32-ビット幅!

(11)

16-

ビット

ビット

ビット

ビット

乗算

乗算

乗算

乗算の

の

の例

の

例

例

例

MULS r0,r1,r0 MOV R1,&MulOp1 MOV R2,&MulOp2 MOV SumLo,R3 MOV A, XL ; 2 バイト MOV B, YL ; 3 バイト MUL AB; 1 バイト MOV R0, A; 1 バイト MOV R1, B; 3 バイト ARM Cortex-M0 16-ビット 例 8-ビット 例 MUL AB; 1 バイト ADD A, R1; 1 バイト MOV R1, A; 1 バイト MOV A, B ; 2 バイト

10-

ビット

ビット

ビット

ビット

ADC

を

を

を

を想定

想定

想定

想定

– 基本的なデータフィルタリングに16-ビット乗算が使用される – 16-ビット 乗算 オペレーション の比較 時間 時間時間 時間: : : : 1 クロック cycle 時間 時間時間 時間: : : : 8 クロック サイクル 時間 時間 時間 時間: : : : 48 クロック サイクル* MOV SumHi,R4 MOV A, XL ; 2 バイト MOV B, YH ; 3 バイト MUL AB; 1 バイト ADD A, R1; 1 バイト MOV R1, A; 1 バイト MOV A, B ; 2 バイト ADDC A, #0 ; 2 バイト MOV R2, A; 1 バイト MOV A, XH ; 2 バイト MOV B, YL ; 3 バイト ADDC A, R2 ; 1 バイト MOV R2, A; 1 バイト MOV A, XH ; 2 バイト MOV B, YH ; 3 バイト MUL AB; 1 バイト ADD A, R2; 1 バイト MOV R2, A; 1 バイト MOV A, B ; 2 バイト ADDC A, #0 ; 2 バイト MOV R3, A; 1 バイト

(12)

ネスト

ネスト

ネスト

ネスト型

型ベクタ

型

型

ベクタ

ベクタ

ベクタ割

割

割り

割

り

り込

り

込みコントローラ

込

込

みコントローラ

みコントローラ(

みコントローラ

(

(

(

NVIC

)

)

)

)

NVIC

により

により

により

により

効率的

効率的なスタック・ベースの

効率的

効率的

なスタック・ベースの例外

なスタック・ベースの

なスタック・ベースの

例外

例外モデルを

例外

モデルを

モデルを

モデルを提供

提供

提供

提供

– Cortex-Mコアプロセッサの重要な一部として統合 – 卓越した割込み例外処理機能を提供します。

NVIC

で

で

で

で

32

本

本

本

本の

の汎用割込

の

の

汎用割込

汎用割込み

汎用割込

み

み優先

み

優先

優先

優先レベルのサポート

レベルのサポート

レベルのサポート

レベルのサポート

– 例外の優先度 – テールチェイン と後着 割込み – テールチェイン と後着 割込み

例外

例外

例外

例外ハンドリングの

ハンドリングの

ハンドリングの

ハンドリングの確定的

確定的

確定的(

確定的

(

(

(

Deterministic)

な

な動作

な

な

動作

動作

動作タイミング

タイミング

タイミング

タイミング

– 例外は固定サイクル処理 – 固定16 クロックで ジッターなし – 低レイテンシ低ジッタの割り込み応答

すべて

すべて

すべて

すべて

C

で

で

で

で記述可能

記述可能

記述可能

記述可能

(13)

割込

割込

割込

割込み

み

み

み

動作

動作

動作

動作

r0 r1 r2 r3 r12 r15 (PC) r14 (LR) xPSR メモリ メモリ メモリ メモリ r13 (SP) スタック スタックスタック スタック が がが が増増増える増えるえるえる プッシュ プッシュ プッシュ プッシュ

割込み時

,

ハードウェアが自動的に現在の状態をスタック

割込み

ハンドラを

C

すべて記述できる

– Stack content supports C/C++ ARM Architecture Procedure Calling Standard

xPSR

メモリ メモリ メモリ メモリ

(14)

• 従来従来の従来従来ののの方法方法方法方法 例外 例外例外 例外テーブルテーブルテーブルテーブル – 分岐の命令フェッチ トップレベル トップレベルトップレベル トップレベル ハンドラハンドラハンドラハンドラ

– Routine handles re-entrancy

IRQVECTOR LDR PC, IRQHandler ARM Cortex-M ファミリのファミリのファミリのファミリの場合場合場合場合 NVIC 自動自動ハンドラ自動自動ハンドラハンドラハンドラ – 現在のレジスタ状態を保存 – 例外の優先順位 – 例外のネスティング処理 割 割 割 割りりりり込込込みサービスルーチン込みサービスルーチンみサービスルーチンみサービスルーチン(Interrupt

Service Routine, ISR) はははは直接直接直接直接Cでででで記述記述記述記述 できる できる できる できる

書込

書込

書込

書込み

み

み

み

割込

割込

割込

割込みハンドラ

みハンドラ

みハンドラ

みハンドラ

. . IRQHandler PROC STMFD sp!,{r0-r4,r12,lr} MOV r4,#0x80000000 LDR r0,[r4,#0] SUB sp,sp,#4 CMP r0,#1 BLEQ C_int_handler MOV r0,#0 STR r0,[r4,#4] ADD sp,sp,#4 LDMFD sp!,{r0-r4,r12,lr} SUBS pc,lr,#4 ENDP できる できる できる できる – Cルーティンのベクタでのポインタ設定 – C 言語で記述されたISR 高速 高速 高速 高速のののの割込割込割込み割込みみみ動作動作動作動作 – 最小限のソフトウェア処理 WFI(割(((割割割りりり込り込込込みみみみ待待ち待待ちちち)))), スリープスリープスリープスリープ状態状態状態状態

(15)

ARM Cortex-Mシリーズはスリープシリーズはスリープシリーズはスリープシリーズはスリープ状態状態状態をサポート状態をサポートをサポートをサポート – 超消費電力スタンバイ操作を可能にする – バッテリ 系アプリケーションは寿命が大事 – 少ないゲート数のウェークアップ割り込みコントローラ (WIC)を含む)

スリープ

スリープ

スリープ

スリープ

モード

モード

モード

モード

Cortex-M0

パワー パワー パワー パワー マネイジメントユニットマネイジメントユニットマネイジメントユニットマネイジメントユニット スリープ スリープ スリープ スリープ – CPUのクロックをコントロールできる – NVICは割り込みに対し反応できる NVIC

Cortex-M0

WIC Wake-up ディープ ディープディープ ディープ スリープ スリープスリープ スリープ – NVICは割り込みに対し反応できる ディープ ディープ ディープ ディープ スリープスリープスリープスリープ – WIC は割り込みを選択して反応できる – Cortex-M0はNVICにより保存された状態に 戻すことができる WIC 信号信号信号が信号がががPMUを起床ををを起床起床起床するするするする M0コアは瞬時に起床する Wake-up

(16)

ADC BL ADD ADR B BIC CMN CMP EOR LDM LDR LDRB LDRH LDRSH LSL LSR MOV MUL MVN LDRSB AND ASR ORR

ADC ADD ADR AND ASR B

BFC BFI BIC CLREX CBNZ CBZ

CLZ CMN CMP DBG CDP EOR LDC LDMIA LDMDB LDR LDRB LDRBT LDRD LDREX LDREXB LDREXH LDRH LDRHT LDRSB LDRSBT LDRSHT LDRSH LDRT LSL LSR MCR MCRR MLA MLS MOV MOVT MRC MRRC MUL MVN

NOP ORN ORR PLD

BKPT BLX BX CPS DMB ISB MRS MSR NOP REV DSB

命令

命令

命令

命令セット

セット

セット

セット

比較

比較

比較

比較

CORTEX-M3 CORTEX-M0 MUL MVN

POP PUSH ROR

SBC STM STR STRB STRH SUB SVC TST ORR RSB IT

NOP ORN ORR PLD

PLDW PLI POP PUSH

RBIT REV REV16 REVSH

ROR RRX RSB SBC

SBFX SDIV SEV SMLAL

SMULL SSAT STC STMIA

STMDB STR STRB STRBT

STRD STREX STREXB STREXH STRH STRHT STRT

SUB SXTB SXTH TBB TBH TEQ TST

UBFX UDIV UMLAL UMULL USAT UXTB UXTH

WFE WFI YIELD

WFI YIELD NOP REV REV16 REVSH SEV SXTB SXTH UXTB UXTH WFE Present in ARM7TDMI

(17)
(18)

コード

コード

コード

コード

サイズ

サイズ

サイズ:

サイズ

:

:

:

32

ビットと

ビットと

ビットと

ビットと

16/8

ビットマイコン

ビットマイコン

ビットマイコン

ビットマイコン

8

ビット

マイコンは、

8

ビット

データを処理するだけではない

– 整数型(int)は、実際には16ビット – 8 ビット マイコンでは整数型のデータを処理するために連続する複数の命令が必要 。つまり、多くのクロック・サイクルを消費。 – C ライブラリが非効率 – スタック サイズ が増える – 割込み レテンシが影響を受ける

主記憶のアドレスを示すポインターに複数バイト必要

主記憶のアドレスを示すポインターに複数バイト必要

M0

は整数型(

int

)を1命令で扱う

M0

は

8

と

16

ビット

データを効率よく処理する

– バイトレーンのサポート – インストラクションは半ワードと半 バイト. LDR, LDRH, LDRB

M0

は効率的なライブラリサポートがある

– M0に最適化

(19)

アセンブラ

アセンブラ

アセンブラ

アセンブラ命令長比較

命令長比較

命令長比較

命令長比較、

、

、

、

32

ビットと

ビットと

ビットと

ビットと

16/8

ビット

ビット

ビット

ビット

MCU

A社社社社16bit MCU B社社社社16bit MCU2 B社社社社16bit MCU

(20)

データ

データ

データ

データ処理

処理

処理

処理に

に

に

に関

関

関して

関

して

して

して

?

16

ビット

プロセッサ

の課題

– 長整数型 – フローティング ポイント・タイプ – プロセッサ のレジスタとメモリ間のデータ転送

16

ビット

プロセッサは、

16

ビット

レジスタ搭載

– 32 ビット 転送にレジスタが2個必要 – スタック の要求が増える

M0

は

32

ビット

レジスタと

32

ビット

メモリを搭載

– 少ない サイクル :長整数型 – 高い フローティング ポイント 性能 – 少ないサイクル: データ 転送

(21)

コード

コード

コード

コード

サイズ

サイズ

サイズ

サイズ

性能

性能

性能

性能

1.00 1.50 2.00 2.50 HC08 M0 using microlib 他社 他社 他社 他社8bit MCU 0.00 0.50 1.00 a 2 tim e a ifi rf a iif ft b itm n p c a n rd r iir flt p n tr c h p u w m o d rs p e e d

(22)

コード

コード

コード

コード

サイズ

サイズ

サイズ

サイズ

比較

比較

比較

比較

M0

コード

サイズ

: 42%

または

36%

小さい

Floating Point and Fir Filter Code Size

600 800 1000 1200 1400 C o d e S iz e (b y te s ) MathFloat Firfilter 2 0 200 400 600 G e n e ri c M S P 4 3 0 M S P 4 3 0 F 5 4 3 8 M S P 4 3 0 F 5 4 3 8 la rg e d a ta m o d e l C o rt e x -M 0 C o d e S iz e (b y te s ) Firfilter A 社 1 6 b i t M C U A 社 1 6 b i t M C U 2 A 社 1 6 b i t M C U 2 ラ ー ジ デ ー タ モ デ ル

(23)

コード

コード

コード

コード

サイズ

サイズ

サイズ

サイズ

比較

比較

比較

比較

M0

コード

サイズ

: 30%

小さい

Whet 3000 4000 5000 6000 7000 C o d e S iz e ( B y te s ) 0 1000 2000 3000 G e n e ric M S P 4 3 0 M S P 4 3 0 F 5 4 3 8 M S P 4 3 0 F 5 4 3 8 la rg e d a ta m o d e l C o rte x -M 0 C o d e S iz e ( B y te s ) A社 16 bit M C U A社 16 bit M C U2 A社 16 bit M C U2 ラ ー ジ デ ー タ モ デ ル

(24)

コード

コード

コード

コード

サイズ

サイズ

サイズ

サイズ

比較

比較

比較

比較

(

コア

コア

コア

コア

mark)

M0

コード

サイズ

16%

小さい

Coremark 8500 9000 9500 C o d e S iz e ( B y te s ) 2 6500 7000 7500 8000 Generic MSP430 Cortex-M0 C o d e S iz e ( B y te s ) A社 16bit MCU

(25)

コード

コード

コード

コード

サイズ

サイズ

サイズ

サイズ

比較

比較

比較

比較

(

コア

コア

コア

コア

mark)

M0

コード

サイズ:

49%

小さい

Coremark

10000 12000 14000 16000 C o d e S iz e ( B y te s ) 0 2000 4000 6000 8000 10000

Atmel AVR8 Mega644 Cortex-M0

C o d e S iz e ( B y te s ) C 8bit MCU

(26)

性能比較

性能比較

性能比較

性能比較

A社社社社 16bit MCU B社社社社 16bit MCU

(27)

パフォーマンス

パフォーマンス

パフォーマンス

パフォーマンス比較

比較

比較

比較

u S e c u S e c

A社 16bit MCU B社 16bit MCU B社 16bit MCU2 B社 8bit MCU C社 8bit MCU

(28)

性能比較

性能比較

性能比較

性能比較

Coremark Score

2 2.5 3 3.5 C o re m a rk ( M a rk /s e c ) 2 0 0.5 1 1.5 AVR8 ATMega644 MSP430 M0 C o re m a rk ( M a rk /s e c )

(29)
(30)

エネルギー

エネルギー

エネルギー

エネルギー効率

効率

効率

効率が

が

が

が高

高

高い

高

い

い

い

高性能

高性能

高性能

高性能

開発

開発

開発

開発ツールの

ツールの

ツールの

ツールの使

使

使い

使

い

い易

い

易

易

易さ

さ

さ

さ

LPC111x

特徴

特徴

特徴

特徴

3

(31)

LPC111x Cortex-M0

の

の

の

の仕様

仕様

仕様

仕様

1

クロック・サイクルで

クロック・サイクルで

クロック・サイクルで

クロック・サイクルで

32

ビットの

ビットの

ビットの

ビットの乗算

乗算を

乗算

乗算

を

を実行

を

実行

実行

実行できる

できる

できる

できる

リトルエンディアン

リトルエンディアン

リトルエンディアン

リトルエンディアン

(Little Endian)

:

:分割されたバイトの最下位から順に記

:

:

録(転送)する

オペレーティング

オペレーティング

オペレーティング

オペレーティング

システム

システム

システム

システム

extensions

– 24 ビット Sys Tick – プロセス スタック ポインタ レジスタ – スーパーバイザコール(SVC)命令

デバッグ

デバッグ

デバッグ

デバッグ

– シリアル ワイヤ デバッグ(SWD)のみ – SWOなし

(32)
(33)
(34)

LPC111x

クロック

クロック

クロック

クロック生成

生成

生成

生成のブロック

のブロック

のブロック図

のブロック

図

図

図

osc_clk irc_osc system clock select (CLKSRCSEL) SYS PLL/ DLL main PLL settings (PLL0...) CPU Clock Divider CPU PLL select (PLL0CON) cclk sysclk IRC 3 watchdog pclk Peripheral Clock Divider wd_clk pclk1 pclk8 pclk4 pclk2 watchdog clock select (WDCLKSEL)

CPU clock divider setting (CCLKCFG)

WD OSC

(35)

LPC111x

クロック

クロック

クロック

クロック

出力

出力

出力

出力

クロック

クロック

クロック

クロック

出力

出力

出力

出力ファンクション

ファンクション

ファンクション

ファンクション

– CPU クロックに関係なくクロックを出力できる – クロック ドライバ osc clk cclk CLKOUT 0

clock out select (CLKOUTSEL) irc_osc osc_clk WD OSC Clock outClock Divider CLKOUT DIV (CLKOUT_DIV) CLKOUT

(36)

LPC111x

パワー

パワー

パワー

パワー

ドメイン

ドメイン

ドメイン

ドメイン

単一

単一

単一

単一

3.3 V

供給電源

供給電源

供給電源

供給電源

VDD(

3V3

)

– ローパワー:範囲 1.8 V ~ 2.0 V – 通常 パワー:範囲 1.8 2.0 V ~ 3.6V – オンチップ DC-DC コンバータ – VDD(3V3) は ADC のリファレンス(2.5V- 3.6V)にも使われる – VDD(3V3) は ADC のリファレンス(2.5V- 3.6V)にも使われる

VDD(io)

– I/O pads 低消費電力:範囲 1.8 V ~ 2.0 V – I/O pads Normal パワー :範囲 2.0 V ~ 3.6V

(37)

LPC111x

パワー

パワー

パワー

パワー

モード

モード

モード

モード

スリープ

スリープ

スリープ

スリープ

モード

モード

モード

モード

– コアのクロックがストップ – リセットまたは割込みにより プログラム 実行の再開 – ペリフェラルファンクションは動作

ディープ

ディープ

ディープ

ディープ-

-

-

-スリープ

スリープ

スリープ

スリープ

モード

モード

モード

モード

– 全てのクロック停止 (状態を保持) – パワー ダウンは起床 時間とのトレードオフ次第で様々なオプション – パワー ダウンは起床 時間とのトレードオフ次第で様々なオプション

ディープ

ディープ

ディープ

ディープ

パワー

パワー

パワー

パワー

ダウン

ダウン

ダウン

ダウン

モード

モード

モード

モード

– チップ全体のパワーをオフ (状態は失う) – ドメインレジスタのメインの状態。 ディープ パワー ダウン前のプロセッサの状態 がどこにあったかの情報として使える – ウェイクアップピンもしくはリセットのどちらかによって起床します

(38)

Start Logic:

ディープ

ディープ

ディープ

ディープ

スリープ

スリープ

スリープ

スリープ

モード

モード

モード

モード

GPIO ピンの大半は (最大40 ピンまで) Start Logic入力として使用できます。

すべてのPIOポート入力(except PIO3_4 とPIO3_5 を除く)は、Start Logicと起床ピ ンに接続することができます

Start LogicがARMコアへの割込みを検知するとディープ-スリープ モード から起床さ れます

LPC13xx はペリフェラルからの割込みなしで、Start Logic部への入力信号をモニタリ ングで起床されます

ングで起床されます

(39)

低消費電力

低消費電力

低消費電力

低消費電力

モードの

モードの

モードの

モードの解説

解説

解説

解説

ディープ ディープ ディープ ディープ パワーパワーパワーパワー-ダウンダウンダウンダウン モードモードモードモード: パワーとクロックが完全にオフ(ウェイクアップ ピンを除く) エントリステップ: ディープ パワー-ダウン モード – スリープディープ ビットをセット(ARM Cortex-M3 SCR レジスタ) – DPDEN ビットをセット(PCON レジスタ) – ARM WFI 命令を使用 ウェイクアップ ウェイクアップ ウェイクアップ ウェイクアップ ピンにパルスピンにパルスピンにパルスピンにパルス(ハイハイ、ハイハイ、ロー、、ローローロー)を送ってLPCを ディープ パワー-ダウンから起床させる ディープ パワー-ダウン モード中、 SRAMの内容は保持されないが、4つの汎用レジスタの内容は ディープ パワー-ダウン モード中、 SRAMの内容は保持されないが、4つの汎用レジスタの内容は 保持される。

(40)

C u rr e n t C o n s u m p ti o n

消費電力

消費電力

消費電力

消費電力プロファイル

プロファイル

プロファイル

プロファイル

スリープ 2mA アクティブ– 12MHz 3mA アクティブ– 50MHz 8.6mA 性能 性能性能 性能 ディープ パ ワー-ダウン ~220nA 2mA ディープ-ス リープ 6uA

(41)
(42)

シリアル

シリアル

シリアル

シリアル

インターフェース

インターフェース

インターフェース

インターフェース

UART

– 16-

バイト

送受信

FIFO

–

レジスタ

ロケーションは、‘

550

インダストリスタンダードに従う

–

受信

FIFO

のトリガーポイント:

1, 4, 8,14

バイト

–

ビルトイン・ボーレート生成

– UART

は

ソフトウェア

またはハードウェア

フロー

コントロールを適用で

きる

– RS-485/EIA-485 9-

ビット

モード

サポート(

出力イネーブル付き)

– RS-485/EIA-485 9-

ビット

モード

サポート(

出力イネーブル付き)

–

モデム

コントロール

SSP

–

モトローラの

SPI, 4-

線

TI

の

SSI,

と

National Semiconducto

の

Microwire buses

と互換

–

マスタ・スレーブ

オペレーションをサポート

–

送受信に8フレーム

FIFO

– 4-

ビット

~

16-

ビット

フレーム

(43)

シリアル

シリアル

シリアル

シリアル

インターフェース

インターフェース

インターフェース

インターフェース

(1100

と

と

と

と

1300)

I2C

– スタンダードの I2C-準拠のバス インターフェースは、マスタ、スレーブまたは、マ スタ/スレーブに – Fast-モード プラス(1Mビット/sec)をサポート – オプション:最大4つのスレーブアドレスの認識 – モニタ モード :スレーブアドレスに関係なく全てのI2Cのバストラフィックを監視 SDA SCL I2C インターフェース インターフェースインターフェース インターフェース

(44)

32-

ビット

ビット

ビット

ビット

/16-

ビット

ビット

ビット

ビット

タイマ

タイマ

タイマ

タイマ

(1100

と

と

と

と

1300)

2 x 32

ビットタイマ、

2 x 16

ビットタイマ

1つの

32-

ビット・キャプチャ・チャンネル:信号が変化したとき、タイマの値を

取る

4つの

32-

ビット・マッチ・レジスタ

(

割込みレジスタ一致時のオプション割込み

)

– オペレーションの継続 – タイマのストップ – タイマのリセット – タイマのリセット

4

つの外部出力:マッチレジスタに応じて

(

最大

3

つのオプション、

16-

ビットタイ

マ

)

各タイマには、最大

4

つのマッチ・レジスタがあり

PWM

として使えます(最大

3

つの一致信号をもつシングル・エッジの

PWM

出力)

(45)

タイマブロック

タイマブロック

タイマブロック

タイマブロック図

図

図

図

マッチ レジスタ 外部マッチ オペレーション キャプチャ キャプチャ

(46)

その

その

その

その他

他

他

他

タイマ

タイマ

タイマ

タイマ

(1100

と

と

と

と

1300)

ウォッチドック

タイマ

– 定期的に再ロードされない場合にチップの内部を リセットする – デバッグ モード – 入力ソースのし種類が豊富: IRC, メイン クロック, ウォッチドックオシレータ

システマチック

タイマ

– 10 – 通常10 ミリ秒にセット – 例外 ベクタの専用として使用

(47)

ADC (1100

と

と

と

と

1300)

10-

ビット

ADC (SAR )

10-

ビット

変換時間

≥ 2.44 µs

計測範囲

: 0

~

3.6 V

入力は、

8

つの

ピンの中で切り替え

バースト変換モード

:

シングルまたは複数ピン入力

オプション:変換のトリガーポイント

オプション:変換のトリガーポイント

– 入力 ピンの変化 – タイママッチ信号

各チャネルの個々の結果レジスタは、割込みのオーバヘッドを減らす

(48)

リセット

リセット

リセット

リセット

・ソース

・ソース

・ソース

・ソース

(1300

と

と

と

と

1100)

リセットピン

ウォッチドック

(WDT)

リセット

パワーオン

リセット

(POR)

ブラウンアウト検出

(Brown Out Detection:BOD)

– 4 ステージの電圧のモニタリング

– BODは 割込み信号をNVICにアサートする – BODは 割込み信号をNVICにアサートする – BOD は リセットをアサートする

(49)
(50)

LPCXpresso

LPCXpresso ツール(LPC1100 ファミリ)2010年1月発表 LPCXpresso : LPC MCU ファミリ向け低価格 開発環境 LPCXpresso は初期の評価から製品開発まで使える開発環境です。 ツールに含まれるもの ツールに含まれるもの – Eclipse-ベース IDE(128KB ダルンロード制限) – GNU ツールとライブラリ – 低価格 ターゲット ボード とJTAG/SWD デバッガ LPC-Link – ターゲット ボード にJTAG デバッガが付属

(51)

NXP’s

低価格開発

低価格開発

低価格開発

低価格開発

ツール

ツール

ツール

ツール

Platform

Eclipse-

ベース

IDE

開発

ボード

(52)

LPCXpresso

パートナー

パートナー

パートナー

パートナー

パワー パワーパワー

(53)

LPCXpresso IDE-

主

主

主

主な

な

な

な機能

機能

機能

機能

簡易版Eclipse ベース IDE :1つに統合された開発 とデバッグ環境 ビルトイン・ プロジェクト テンプレートのサポート: すぐにスタートできる CMSISライブラリ :開発 時間短縮のため LPCXpresso プラットフォームにポーティング ビルトイン・ データシートブラウザ

ハードウェアサポート- LPC-Link , Red Probe ハードウェアサポート- LPC-Link , Red Probe サポートデバイス- LPC13xx, LPC11xx ,

LPC17xx, LPC2000 & LPC3130 の一部

ライセンスモデル: ユーザ登録後、サポートされて いるLPCマイコンに対してコードサイズ128KBまで ダウンロードできる

(54)

アップグレード

アップグレード

アップグレード

アップグレード

オプション

オプション

オプション

オプション

Code Red – ランタイムトレーシング、Cortex-M3 製品 (プロファイリング, トレースなど) – ランタイム・変数操作(variable manipulation) – フラッシュ プログラムユーティリティ – C++ 新 バージョンへのアップグレードが容易 ($1/Kバイト!)

– Red Suite Xpresso LPC256 : $256

• 全機能サポート、LPC 製品(256K バイトまでの全ての製品)

– Red Suite Xpresso LPC512 : $512

• 全機能サポート、 LPC 製品(512K バイトまでの全ての製品) – Red Suite• LPC 512K – Red Suite • コードの制限なし、全ての製品ファミリLPC1000, LPC2000 & LPC3000 Embedded Artists – ディスカウント・クーポン付(期限なし) • $10 オフ LPCXpresso ベースボード • $20 オフ Embedded Artistsキット

(55)

LPCXpresso

ボード

ボード

ボード

ボード

ターゲット

LPC-Link

(56)

LPC-Link

LPC-Link: JTAG/SWD

デバッグインターフェース

(LPC3154

搭載

)

LPC-Link:

スタンドアローン

JTAG

デバッガ

(57)

LPCXpresso

開発

開発

開発

開発

ステージ

ステージ

ステージ

ステージ

評価

評価

評価

評価

研究

研究

研究

研究

開発

開発

開発

開発

ステージ

ステージ

ステージ

ステージ

開発

開発

開発

開発

(58)

LPCXpresso Web

サポート

サポート

サポート

サポート

www.nxp.com/

lpcxpresso

(英語)

– メインページ

www.nxp.com/

lpcxpresso-

サポート(英語)

– NXP 実例ページ 回路図 と FAQ

www.nxp.com/

lpczone

(英語)

– ライブ トレーニング モジュール

www.nxp.com/

lpcxpresso-forum

(英語)

– LPCXpressoのサポート フォーラム

www.code-red-tech.com/

lpcxpresso

(英語)

– LPCXpresso IDE ダウンロードとCode Red 技術情報

www.embeddedartists.com/

lpcxpresso(

英語)

– ベースボード の回路図 、 実例 プロジェクト

(59)

製品情報

製品情報

製品情報

製品情報やトレーニング

やトレーニング

やトレーニング

やトレーニング

ビデオ

ビデオ

ビデオ

ビデオ

http://www.nxp-lpc.com/

(60)

アップグレード

アップグレード

アップグレード

アップグレード

オプション

オプション

オプション

オプション

Code Red – ランタイムトレーシング、Cortex-M3 製品 (プロファイリング, トレースなど) – ランタイム・変数操作(variable manipulation) – フラッシュ プログラムユーティリティ – C++ 新 バージョンへのアップグレードが容易 ($1/Kバイト!)

– Red Suite Xpresso LPC256 : $256

• 全機能サポート、LPC 製品(256K バイトまでの全ての製品)

– Red Suite Xpresso LPC512 : $512

• 全機能サポート、 LPC 製品(512K バイトまでの全ての製品) – Red Suite• LPC 512K – Red Suite • コードの制限なし、全ての製品ファミリLPC1000, LPC2000 & LPC3000 Embedded Artists – ディスカウント・クーポン付(期限なし) • $10 オフ LPCXpresso ベースボード • $20 オフ Embedded Artistsキット

(61)

開発

開発

開発

開発ツール

ツール

ツール

ツール

すべての機能を満たす

開発

環境

and そのそのそのその他他他他s

超低価格開発環境と

プラットフォーム

クラウドオンラインですぐに

使える開発環境とプラット

フォーム

www.mbed.org

(62)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

(63)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

1- LPCXpresso IDE

機能

機能

機能

機能

開始

–

ワークスペースと

プロジェクト

•

作成、インポート、

エキスポート

–

確認、終了・保存方法

ファイル

レイアウト

トリックの記述

–

完了

–

ローカルヒストリ

コンパイル

/

コンパイル

/

ビルド

/

デバッグ

(64)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

2- LPCXpresso

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

LPCXpresso

とビルトイン・ターゲット

– LPC1114

またはその他

NXP ARM Cortex-

ベース

マイコ

ンコントローラ

Embedded Artists Base

ボード

LPCXpresso

と

Keil MCB1000

LPCXpresso

と

Keil MCB1000

(65)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

1- LPCXpresso IDE

機能

機能

機能

機能

開始

開始

–

–

ワークスペースと

ワークスペースと

プロジェクト

プロジェクト

••

作成、インポート、

作成、インポート、

エキスポート

エキスポート

–

–

確認、終了・保存方法

確認、終了・保存方法

ファイル

レイアウト

トリックの記述

–

完了

–

ローカルヒストリ

コンパイル

/

コンパイル

/

ビルド

/

デバッグ

(66)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

1

構成

構成

構成

構成

1. LPCXpresso i

のインストール

(67)

製品情報

製品情報

製品情報

製品情報やトレーニング

やトレーニング

やトレーニング

やトレーニング

ビデオ

ビデオ

ビデオ

ビデオ

http://www.nxp-lpc.com/

(68)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

1- LPCXpresso IDE

機能

機能

機能

機能

開始

–

ワークスペースとプロジェクト

•

作成、インポート、

エキスポート

–

確認、終了・保存方法

ファイル

ファイル

レイアウト

レイアウト

トリックの記述

–

完了

–

ローカルヒストリ

コンパイル

/

コンパイル

/

ビルド

/

デバッグ

–

ペリフェラル

レジスタの確認

(69)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

1- LPCXpresso IDE

機能

機能

機能

機能

開始

–

ワークスペースとプロジェクト

•

作成、インポート、

エキスポート

–

確認、終了・保存方法

ファイル

レイアウト

トリックの記述

トリックの記述

–

–

完了

完了

–

–

ローカルヒストリ

ローカルヒストリ

コンパイル

/

コンパイル

/

ビルド

/

デバッグ

(70)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

1- LPCXpresso IDE

機能

機能

機能

機能

開始

–

ワークスペースと

プロジェクト

•

作成、インポート、

エキスポート

–

確認、終了・保存方法

ファイル

レイアウト

トリックの記述

–

完了

–

ローカルヒストリ

コンパイル

コンパイル

//

コンパイル

コンパイル

//

ビルド

ビルド

//

デバッグ

デバッグ

–

–

ペリフェラル

ペリフェラル

レジスタの確認

レジスタの確認

(71)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

2- LPCXpresso

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

LPCXpresso

とビルトイン・

ターゲット

– LPC1114

またはその他

NXP ARM Cortex-

ベース

マイコ

ンコントローラ

Embedded Artists Base

ボード

LPCXpresso

と

Keil MCB1000

LPCXpresso

と

Keil MCB1000

(72)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

2- LPCXpresso

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

LPCXpresso

LPCXpresso

とビルトイン・

とビルトイン・

ターゲット

ターゲット

–

–

LPC1114

LPC1114

またはその他

またはその他

NXP ARM Cortex

NXP ARM Cortex--

ベース

ベース

マイコ

マイコ

ンコントローラ

ンコントローラ

Embedded Artists Base

ボード

LPCXpresso

と

the Keil MCB1000

LPCXpresso

と

the Keil MCB1000

(73)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

2-

システム

システム

システム

システム

構成

構成

構成

構成

ビルトイン・

ビルトイン・

ビルトイン・

ビルトイン・

ターゲット

ターゲット

ターゲット

ターゲット

ハードウェア

接続

(74)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

2- LPCXpresso

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

LPCXpresso

とビルトイン・

ターゲット

– LPC1114

またはその他

NXP ARM Cortex-

ベース

マイコ

ンコントローラ

Embedded Artists Base

Embedded Artists Base

ボード

ボード

LPCXpresso

と

the Keil MCB1000

LPCXpresso

と

the Keil MCB1000

(75)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

2-

システム

システム

システム

システム

構成

構成

構成

構成

Embedded Artists Base

ボードを

ボードを使用

ボードを

ボードを

使用

使用

使用

ハードウェア

接続

:

Embedded Artists Base

ボードに含まれる機能

:

プッシュボタン、

LED

、スピーカ、

シリアル

メモリ、

RGB LED, I/O

エクスパンダ

、温度センサ、

ジョイスティック、エンコーダ、

OLED

ディスプレイ

,

シリアル

/USB

、加速度計とイーサネットのジャック

(mBed

用

)

(76)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

2- LPCXpresso

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

LPCXpresso

とビルトイン・

ターゲット

– LPC1114

またはその他

NXP ARM Cortex-

ベース

マイコ

ンコントローラ

Embedded Artists Base

ボード

LPCXpresso

LPCXpresso

と

と

the Keil MCB1000

the Keil MCB1000

LPCXpresso

LPCXpresso

と

と

the Keil MCB1000

the Keil MCB1000

(77)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

3-

システム

システム

システム

システム

構成

構成

構成

構成

MCB1000

のデバッグ

のデバッグ

のデバッグ

のデバッグ(

(

(

(

LPCXpresso

使用

使用)

使用

使用

)

)

)

ハードウェア

接続

:

MCB1000

機能

include:

8

つの

LED, 2

つの

プッシュ

ボタンとソーラパネル

(78)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

2- LPCXpresso

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

ハードウェア

LPCXpresso

とビルトイン・ターゲット

– LPC1114

または

その他

NXP ARM Cortex-

ベース

マイコ

ンコントローラ

Embedded Artists Base

ボード

LPCXpresso

と

the Keil MCB1000

LPCXpresso

と

the Keil MCB1000

LPCXpresso

(79)

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

ライブ・デモ

パート

パート

パート

パート

3-

システム

システム

システム

システム

構成

構成

構成

構成

IAR LPC1114-SK

のデバッグ

のデバッグ

のデバッグ

のデバッグ(

(

(

(

LPCXpresso

使用

使用)

使用

使用

)

)

)

ハードウェア

接続

:

LPC1114-SK

含まれるもの

:

3 LEDs, 3

プッシュボタン

,

J-Link

デバッガ

,

LCD

ディスプレイ

, RS-232

ポート

(80)

サマリ

サマリ

サマリ

サマリ

(81)

参照

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