Cortex
-M3
r2p0
Cortex-M3
テ ク ニ カル リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アル
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リ リ ース情報 本書には次の変更が加え ら れてい ます。 著作権表記 ®ま たは™の付いた用語 と ロ ゴは、 本著作権条項で特に明記 さ れていない限 り 、 EU お よ び他諸国 におけ る ARM Limited の登録商標ま たは商標です。 本書に記載 さ れてい る 他の商標その他の名前 は、 対応す る 所有者の商標の場合があ り ます。 本書に記載 さ れてい る 情報の全部ま たは一部、 な ら びに本書で紹介す る 製品は、 著作権所有者の 文書に よ る 事前の許可を得ない限 り 、 転用 ・ 複製す る こ と を禁 じ ます。 本書に説明 さ れてい る 製品は、 継続的に開発 と 改良が行われてい ます。 本書に含まれてい る 製品 お よ びその利用方法についての情報は、 ARM Limited が利用者の利益のために提供す る も のです。 し たがっ て当社では、 製品の商品性ま たは目的への適合性を含め、 暗黙的 ・ 明示的に関係な く 一 切の保証を行い ません。 本書は、 本製品の利用者をサポー ト す る こ と だけ を目的 と し てい ます。 本書に記載 さ れてい る 情 報の使用、 情報の誤 り ま たは省略、 あ る いは本製品の誤使用に よ っ て発生 し たいかな る 損失や損 害について も 、 ARM Limited は一切責任を負い ません。 本書におけ る ARM と い う 用語は、 「ARM、 ま たは該当す る 場合にはその子会社を含む」 と い う 意 味で使用 さ れてい ます。 改訂履歴 日付 発行 公開の有無 改訂内容 2005 年 12 月 15 日 A 非公開 初版 2006 年 1 月 13 日 B 公開 非公開か ら 公開に変更 2006 年 5 月 10 日 C 公開 r1p0 の最初の リ リ ース 2006 年 9 月 27 日 D 公開 r1p1 の最初の リ リ ース 2007 年 6 月 13 日 E 公開 技術面での変更を伴わない細部の更新 2008 年 4 月 11 日 F 非公開 SC300 r0p0 用の限定 リ リ ース 2008 年 6 月 26 日 G 公開 r2p0 の最初の リ リ ース
守秘義務 こ の ド キ ュ メ ン ト は公開文書です。 本書を使用、 複製、 公開す る 権利には、 ARM と ARM が本書 を配布 し た当事者 と の間で締結 さ れた契約の条項に従っ て、 ラ イ セ ン ス制約が適用 さ れ る こ と が あ り ます。 ARM 社内での分類は無制限ア ク セ ス です。 製品ス テー タ ス 本書には最終情報 （完成製品に関す る 情報） が記載 さ れてい ます。 ARM ホームページ http://www.arm.com
Cortex-M3 テ ク ニ カル リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アル
序章
本書について ... xx ご意見 ・ ご質問 ... xxv1 章
は じ めに
1.1 プ ロ セ ッ サについて ... 1- 2 1.2 コ ンポーネ ン ト 、 階層、 実装 ... 1- 4 1.3 実行パイ プ ラ イ ン ス テージ ... 1- 12 1.4 プ リ フ ェ ッ チユニ ッ ト ... 1- 14 1.5 分岐 タ ーゲ ッ ト の フ ォ ワーデ ィ ン グ ... 1- 15 1.6 ス ト アバ ッ フ ァ ... 1- 18 1.7 製品 リ ビ ジ ョ ン ... 1- 192 章
プ ロ グ ラ マモデル
2.1 プ ロ グ ラ マ モデルについて ... 2- 2 2.2 特権ア ク セスおよびユーザア ク セス ... 2- 3 2.3 レ ジス タ ... 2- 4 2.4 デー タ タ イ プ ... 2- 10 2.5 メ モ リ フ ォ ーマ ッ ト ... 2- 11 2.6 命令セ ッ ト の概要 ... 2- 133 章
シ ス テム制御
3.1 プ ロ セ ッ サレ ジ ス タ の概要 ... 3- 24 章
メ モ リ マ ッ プ
4.1 メ モ リ マ ッ プについて ... 4- 2 4.2 ビ ッ ト バン ド ... 4- 5 4.3 ROM メ モ リ テーブル ... 4- 85 章
例外
5.1 例外モデルについて ... 5- 2 5.2 例外の タ イ プ ... 5- 4 5.3 例外の優先度 ... 5- 6 5.4 特権 と ス タ ッ ク ... 5- 9 5.5 横取 り ... 5- 11 5.6 テールチ ェ イ ン ... 5- 15 5.7 後着 ... 5- 17 5.8 退出 ... 5- 19 5.9 リ セ ッ ト ... 5- 22 5.10 例外制御の移行 ... 5- 27 5.11 複数のス タ ッ クの設定 ... 5- 28 5.12 アボー ト モデル ... 5- 30 5.13 起動レ ベル ... 5- 35 5.14 フ ローチ ャ ー ト ... 5- 376 章
ク ロ ッ ク と リ セ ッ ト
6.1 ク ロ ッ ク ... 6- 2 6.2 リ セ ッ ト ... 6- 4 6.3 Cortex-M3 の リ セ ッ ト モー ド ... 6- 57 章
電力管理
7.1 電力管理について ... 7- 2 7.2 シ ス テム電力管理 ... 7- 38 章
ネス ト 型ベ ク タ 割 り 込み コ ン ト ロー ラ
8.1 NVIC について ... 8- 2 8.2 NVIC のプ ログ ラ マ モデル ... 8- 3 8.3 レ ベル割 り 込み と パルス割 り 込みの比較 ... 8- 489 章
メ モ リ 保護ユニ ッ ト
9.1 MPU について ... 9- 2 9.2 MPU のプ ログ ラ マモデル ... 9- 3 9.3 MPU のア ク セス許可 ... 9- 14 9.4 MPU アボー ト ... 9- 17 9.5 MPU 領域の更新 ... 9- 18 9.6 割 り 込み と MPU の更新 ... 9- 2110 章
コ アデバ ッ グ
10.1 コ アデバ ッ グについて ... 10- 2 10.2 コ アデバ ッ グ レ ジ ス タ ... 10- 4 10.3 コ ア デバ ッ グア ク セスの例 ... 10- 15 10.4 コ アデバ ッ グでのア プ リ ケーシ ョ ン レ ジ ス タ の使用法 ... 10- 1611 章
シ ス テムデバ ッ グ
11.1 シス テムデバ ッ グについて ... 11- 2 11.2 シス テムデバ ッ グ ア ク セス ... 11- 3 11.3 シス テムデバ ッ グのプ ロ グ ラ マ モデル ... 11- 5 11.4 FPB ... 11- 6 11.5 DWT ... 11- 13 11.6 ITM ... 11- 33 11.7 AHB-AP ... 11- 4412 章
バス イ ン タ フ ェ ース
12.1 バス イ ン タ フ ェ ースについて ... 12- 2 12.2 AMBA 3 への準拠 ... 12- 3 12.3 ICode バス イ ン タ フ ェ ース ... 12- 4 12.4 DCode バス イ ン タ フ ェ ース ... 12- 6 12.5 シス テムイ ン タ フ ェ ース ... 12- 7 12.6 コ ー ド バスの統合 ... 12- 9 12.7 外部専用ペ リ フ ェ ラル イ ン タ フ ェ ース ... 12- 10 12.8 ア ク セスのア ラ イ メ ン ト ... 12- 11 12.9 領域にまたがる ア ン ア ラ イ ン ド ア ク セス ... 12- 12 12.10 ビ ッ ト バン ド ア ク セス ... 12- 14 12.11 ラ イ ト バ ッ フ ァ ... 12- 15 12.12 メ モ リ 属性 ... 12- 16 12.13 AHB の タ イ ミ ング特性 ... 12- 1713 章
デバ ッ グポー ト
13.1 DP について ... 13- 214 章
エ ンベデ ッ ド ト レース マ ク ロ セル
14.1 ETM について ... 14- 2 14.2 デー タ ト レース ... 14- 7 14.3 ETM リ ソ ース ... 14- 8 14.4 ト レース出力 ... 14- 11 14.5 ETM のアーキテ ク チ ャ ... 14- 12 14.6 ETM のプ ログ ラ マ モデル ... 14- 1615 章
エ ンベデ ッ ド ト レース マ ク ロ セルの
イ ン タ フ ェ ース
15.1 ETM イ ン タ フ ェ ースについて ... 15- 2 15.2 CPU の ETM イ ン タ フ ェ ースポー ト の説明 ... 15- 3 15.3 分岐ス テー タ ス イ ン タ フ ェ ース ... 15- 616 章
AHB ト レースマ ク ロ セル イ ン タ フ ェ ース
16.1 AHB ト レースマ ク ロ セル イ ン タ フ ェ ースについて ... 16- 2 16.2 CPU AHB ト レースマ ク ロ セル イ ン タ フ ェ ースのポー ト の説明 ... 16- 317 章
ト レースポー ト イ ン タ フ ェ ースユニ ッ ト
17.1 TPIU について ... 17- 2 17.2 TPIU レ ジ ス タ ... 17- 9 17.3 シ リ アルワ イヤ出力接続 ... 17- 2418 章
命令の タ イ ミ ング
18.1 命令の タ イ ミ ングについて ... 18- 2 18.2 プ ロ セ ッ サ命令の タ イ ミ ング ... 18- 3 18.3 ロー ド / ス ト アの タ イ ミ ング ... 18- 719 章
AC 特性
19.1 プ ロ セ ッ サの タ イ ミ ングパ ラ メ ー タ ... 19- 2付録 A
信号の説明
A.1 ク ロ ッ ク ... A- 2 A.2 リ セ ッ ト ... A- 3 A.3 その他の命令 ... A- 4 A.4 割 り 込みイ ン タ フ ェ ース ... A- 6 A.5 低電力イ ン タ フ ェ ース ... A- 7 A.6 ICode イ ン タ フ ェ ース ... A- 8 A.7 DCode イ ン タ フ ェ ース ... A- 9 A.8 シ ス テムバス イ ン タ フ ェ ース ... A- 10 A.9 専用ペ リ フ ェ ラルバス イ ン タ フ ェ ース ... A- 11 A.10 ITM イ ン タ フ ェ ース ... A- 12 A.11 AHB-AP イ ン タ フ ェ ース ... A- 13 A.12 ETM イ ン タ フ ェ ース ... A- 14 A.13 AHB ト レースマ ク ロ セル イ ン タ フ ェ ース ... A- 16 A.14 テ ス ト イ ン タ フ ェ ース ... A- 17 A.15 WIC イ ン タ フ ェ ース ... A- 18付録 B
リ ビ ジ ョ ン
用語集
Cortex-M3 テ ク ニ カル リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アル
改訂履歴 ... ii テーブル 2- 1 APSR のビ ッ ト 割 り 当て ... 2- 6 テーブル 2- 2 IPSR のビ ッ ト 割 り 当て ... 2- 7 テーブル 2- 3 EPSR のビ ッ ト の機能 ... 2- 8 テーブル 2- 4 Cortex-M3 の 16 ビ ッ ト 命令の概要 ... 2- 13 テーブル 2- 5 Cortex-M3 の 32 ビ ッ ト 命令の概要 ... 2- 17 テーブル 3- 1 NVIC レ ジ ス タ ... 3- 2 テーブル 3- 2 コ アデバ ッ グ レ ジ ス タ ... 3- 6 テーブル 3- 3 フ ラ ッ シ ュパ ッ チ レ ジ ス タ の概要 ... 3- 7 テーブル 3- 4 DWT レ ジ ス タ の概要 ... 3- 8 テーブル 3- 5 ITM レ ジ ス タ の概要 ... 3- 10 テーブル 3- 6 AHB-AP レ ジ ス タ の概要 ... 3- 12 テーブル 3- 7 デバ ッ グ イ ン タ フ ェ ースポー ト レ ジ ス タ の概要 ... 3- 13 テーブル 3- 8 MPU レ ジ ス タ ... 3- 13 テーブル 3- 9 TPIU レ ジ ス タ ... 3- 14 テーブル 3- 10 ETM レ ジ ス タ ... 3- 16 テーブル 4- 1 メ モ リ イ ン タ フ ェ ース ... 4- 3 テーブル 4- 2 メ モ リ 領域のア ク セス許可 ... 4- 4 テーブル 4- 3 ROM テーブル ... 4- 8 テーブル 5- 1 例外の タ イ プ ... 5- 4 テーブル 5- 2 優先度に応 じ た例外の動作 ... 5- 6 テーブル 5- 3 優先度のグループ化 ... 5- 8 テーブル 5- 4 例外の開始手順 ... 5- 12テーブル 5- 5 例外の退出手順 ... 5- 19 テーブル 5- 6 例外から の復帰動作 ... 5- 21 テーブル 5- 7 リ セ ッ ト 時の動作 ... 5- 22 テーブル 5- 8 リ セ ッ ト 時のブー ト ア ッ プ動作 ... 5- 24 テーブル 5- 9 例外処理への移行 ... 5- 27 テーブル 5- 10 フ ォ ール ト ... 5- 31 テーブル 5- 11 デバ ッ グ フ ォ ール ト ... 5- 33 テーブル 5- 12 フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ と フ ォ ール ト ア ド レ ス レ ジ ス タ ... 5- 34 テーブル 5- 13 各起動レ ベルでの特権 と ス タ ッ ク ... 5- 35 テーブル 5- 14 例外の遷移 ... 5- 35 テーブル 5- 15 例外のサブ タ イ プの遷移 ... 5- 36 テーブル 6- 1 Cortex-M3 プ ロ セ ッ サのク ロ ッ ク ... 6- 2 テーブル 6- 2 Cortex-M3 マ ク ロ セルのク ロ ッ ク ... 6- 2 テーブル 6- 3 リ セ ッ ト 入力 ... 6- 4 テーブル 6- 4 リ セ ッ ト モー ド ... 6- 5 テーブル 7- 1 サポー ト さ れている ス リ ープ モー ド ... 7- 3 テーブル 8- 1 NVIC レ ジ ス タ ... 8- 3 テーブル 8- 2 割 り 込み コ ン ト ロー ラ タ イ プ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 8 テーブル 8- 3 補助制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 9 テーブル 8- 4 SysTick 制御およびス テー タ ス レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 10 テーブル 8- 5 SysTick リ ロー ド 値レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 11 テーブル 8- 6 SysTick 現在値レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 12 テーブル 8- 7 SysTick 較正値レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 13 テーブル 8- 8 割 り 込みイ ネーブルセ ッ ト レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 14 テーブル 8- 9 割 り 込みイ ネーブルク リ ア レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 15 テーブル 8- 10 割 り 込み保留セ ッ ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 16 テーブル 8- 11 割 り 込み保留ク リ ア レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 17 テーブル 8- 12 ア ク テ ィ ブ ビ ッ ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 17 テーブル 8- 13 割 り 込み優先度レ ジ ス タ の 0 ～ 31 ビ ッ ト の割 り 当て ... 8- 19 テーブル 8- 14 CPUID ベース レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 19 テーブル 8- 15 割 り 込み制御状態レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 21 テーブル 8- 16 ベ ク タ テーブル オ フ セ ッ ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 23 テーブル 8- 17 ア プ リ ケーシ ョ ン割 り 込みおよび リ セ ッ ト 制御レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 25 テーブル 8- 18 シ ス テム制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 28 テーブル 8- 19 構成制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 29 テーブル 8- 20 シ ス テムハン ド ラ優先度レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 31 テーブル 8- 21 シ ス テムハン ド ラ制御および状態レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 33 テーブル 8- 22 メ モ リ 管理フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 37 テーブル 8- 23 バス フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 38 テーブル 8- 24 用法フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 40 テーブル 8- 25 ハー ド フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 42 テーブル 8- 26 デバ ッ グ フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 44 テーブル 8- 27 メ モ リ 管理フ ォ ール ト ア ド レ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 45 テーブル 8- 28 バス フ ォ ール ト ア ド レ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 45 テーブル 8- 29 補助フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 46 テーブル 8- 30 ソ フ ト ウ ェ ア ト リ ガ割 り 込みレ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 47 テーブル 9- 1 MPU レ ジス タ ... 9- 3
テーブル 9- 2 MPU タ イ プ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 4 テーブル 9- 3 MPU 制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 6 テーブル 9- 4 MPU 領域番号レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 7 テーブル 9- 5 MPU 領域ベースア ド レ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 8 テーブル 9- 6 MPU 領域属性およびサイ ズレ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 9 テーブル 9- 7 MPU 保護領域サイ ズ フ ィ ール ド ... 9- 11 テーブル 9- 8 TEX、 C、 B のエ ン コ ー ド ... 9- 14 テーブル 9- 9 メ モ リ 属性エ ン コ ー ド のキ ャ ッ シ ュ ポ リ シー ... 9- 15 テーブル 9- 10 AP のエ ン コ ー ド ... 9- 15 テーブル 9- 11 XN のエ ン コ ー ド ... 9- 16 テーブル 10- 1 コ アデバ ッ グ レ ジ ス タ ... 10- 2 テーブル 10- 2 デバ ッ グホール ト 制御およびス テー タ ス レ ジ ス タ ... 10- 5 テーブル 10- 3 デバ ッ グ コ ア レ ジ ス タ セ レ ク タ レ ジ ス タ ... 10- 8 テーブル 10- 4 デバ ッ グ例外およびモニ タ 制御レ ジ ス タ ... 10- 11 テーブル 10- 5 コ アデバ ッ グで使用 さ れる ア プ リ ケーシ ョ ン レ ジ ス タ ... 10- 16 テーブル 11- 1 FPB レ ジ ス タ の概要 ... 11- 7 テーブル 11- 2 フ ラ ッ シ ュパ ッ チ制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 9 テーブル 11- 3 COMP マ ッ ピ ング ... 11- 10 テーブル 11- 4 フ ラ ッ シ ュパ ッ チ リ マ ッ プ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 11 テーブル 11- 5 フ ラ ッ シ ュパ ッ チ コ ンパレー タ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 12 テーブル 11- 6 DWT レ ジ ス タ の概要 ... 11- 14 テーブル 11- 7 DWT 制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 17 テーブル 11- 8 DWT カ レ ン ト PC サン プ ラサイ ク ル カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 21 テーブル 11- 9 DWT CPI カ ウン ト レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 22 テーブル 11- 10 DWT 例外オーバヘ ッ ド カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 23 テーブル 11- 11 DWT ス リ ープ カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 24 テーブル 11- 12 DWT LSU カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 25 テーブル 11- 13 DWT フ ォ ール ド カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 26 テーブル 11- 14 DWT プ ログ ラ ム カ ウン タ サン プルレ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 26 テーブル 11- 15 DWT コ ンパレー タ レ ジ ス タ 0 ～ 3 のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 27 テーブル 11- 16 DWT マス ク レ ジ ス タ 0 ～ 3 のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 28 テーブル 11- 17 DWT 機能レ ジ ス タ 0 ～ 3 のビ ッ ト 機能 ... 11- 29 テーブル 11- 18 DWT 機能レ ジ ス タ の設定 ... 11- 30 テーブル 11- 19 ITM レ ジ ス タ の概要 ... 11- 34 テーブル 11- 20 ITM ト レース イ ネーブル レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 36 テーブル 11- 21 ITM ト レース特権レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 38 テーブル 11- 22 ITM ト レース制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 39 テーブル 11- 23 ITM 統合書き込みレ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 41 テーブル 11- 24 ITM 統合読み出 し レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 41 テーブル 11- 25 ITM 統合モー ド 制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 42 テーブル 11- 26 ITM ロ ッ ク ア ク セス レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 42 テーブル 11- 27 ITM ロ ッ ク ス テー タ ス レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 43 テーブル 11- 28 AHB-AP レ ジ ス タ の概要 ... 11- 45 テーブル 11- 29 AHB-AP 制御およびス テー タ スワー ド レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 46 テーブル 11- 30 AHB-AP 転送ア ド レ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 48 テーブル 11- 31 AHB-AP デー タ 読み出 し / 書き込みレ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 48 テーブル 11- 32 AHB-AP バン ク デー タ レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 49
テーブル 11- 33 AHB-AP デバ ッ グ ROM ア ド レ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 49 テーブル 11- 34 AHB-AP ID レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 50 テーブル 12- 1 命令フ ェ ッ チ ... 12- 4 テーブル 12- 2 バスマ ッ パーのア ン ア ラ イ ン ド ア ク セス ... 12- 11 テーブル 12- 3 メ モ リ 属性 ... 12- 16 テーブル 12- 4 イ ン タ フ ェ ースの タ イ ミ ング特性 ... 12- 17 テーブル 14- 1 ETM コ ア イ ン タ フ ェ ースの入力 と 出力 ... 14- 4 テーブル 14- 3 ト レースポー ト 信号 ... 14- 5 テーブル 14- 2 その他の コ ン フ ィ ギ ュ レーシ ョ ン入力 ... 14- 5 テーブル 14- 4 その他の信号 ... 14- 6 テーブル 14- 5 ク ロ ッ ク と リ セ ッ ト ... 14- 6 テーブル 14- 6 APB イ ン タ フ ェ ース信号 ... 14- 6 テーブル 14- 7 Cortex-M3 リ ソ ース ... 14- 8 テーブル 14- 8 例外 ト レースのマ ッ ピ ング ... 14- 13 テーブル 14- 9 ETM レ ジ ス タ ... 14- 16 テーブル 14- 10 イ ベン ト のブール関数エ ン コ ー ド ... 14- 23 テーブル 14- 11 リ ソ ース ID のエ ン コ ー ド ... 14- 24 テーブル 14- 12 入力接続 ... 14- 24 テーブル 14- 13 ト リ ガ出力接続 ... 14- 25 テーブル 15- 1 ETM イ ン タ フ ェ ースポー ト ... 15- 3 テーブル 15- 2 分岐ス テー タ ス信号の機能 ... 15- 6 テーブル 15- 3 分岐 と プ ロ セ ッ サによ っ て評価 さ れる ス テージ ... 15- 7 テーブル 15- 4 オペ コ ー ド シーケ ン スの例 ... 15- 11 テーブル 16- 1 AHB イ ン タ フ ェ ースのポー ト ... 16- 3 テーブル 17- 1 ト レース出力ポー ト の信号 ... 17- 6 テーブル 17- 2 ATB ポー ト の信号 ... 17- 6 テーブル 17- 3 その他の構成入力 ... 17- 7 テーブル 17- 4 APB イ ン タ フ ェ ース ... 17- 8 テーブル 17- 5 TPIU レ ジス タ ... 17- 9 テーブル 17- 6 非同期ク ロ ッ ク プ リ スケー ラ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 12 テーブル 17- 7 選択ピ ン プ ロ ト コ ル レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 13 テーブル 17- 8 フ ォ ーマ ッ タ および フ ラ ッ シ ュ ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 14 テーブル 17- 9 フ ォ ーマ ッ タ および フ ラ ッ シ ュ制御レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 15 テーブル 17- 10 統合テ ス ト レ ジ ス タ - ITATBCTR2 のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 18 テーブル 17- 11 統合テ ス ト レ ジ ス タ - ITATBCTR0 のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 18 テーブル 17- 12 統合モー ド 制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 19 テーブル 17- 13 統合レ ジ ス タ : TRIGGER のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 20 テーブル 17- 14 統合レ ジ ス タ : FIFO デー タ 0 のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 21 テーブル 17- 15 統合レ ジ ス タ : FIFO デー タ 1 のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 22 テーブル 18- 1 命令の タ イ ミ ング ... 18- 3 テーブル 19- 1 その他の入力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 2 テーブル 19- 2 低電力入力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 2 テーブル 19- 3 割 り 込み入力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 3 テーブル 19- 4 AHB 入力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 3 テーブル 19- 5 PPB 入力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 4 テーブル 19- 6 デバ ッ グ入力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 4 テーブル 19- 7 テ ス ト 入力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 5
テーブル 19- 8 ETM 入力ポー ト の タ イ ミ ングパ ラ メ ー タ ... 19- 5 テーブル 19- 9 その他の出力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 5 テーブル 19- 10 低電力出力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 6 テーブル 19- 11 AHB 出力ポー ト の タ イ ミ ングパ ラ メ ー タ ... 19- 6 テーブル 19- 12 PPB 出力ポー ト の タ イ ミ ングパ ラ メ ー タ ... 19- 8 テーブル 19- 13 デバ ッ グ イ ン タ フ ェ ース出力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 8 テーブル 19- 14 ETM イ ン タ フ ェ ース出力ポー ト の タ イ ミ ングパ ラ メ ー タ ... 19- 9 テーブル 19- 15 HTM イ ン タ フ ェ ース出力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 10 テーブル 19- 16 テ ス ト 出力ポー ト の タ イ ミ ングパラ メ ー タ ... 19- 10 テーブル A- 1 ク ロ ッ ク 信号 ... A- 2 テーブル A- 2 リ セ ッ ト 信号 ... A- 3 テーブル A- 3 その他の信号 ... A- 4 テーブル A- 4 割 り 込みイ ン タ フ ェ ースの信号 ... A- 6 テーブル A- 5 低電力イ ン タ フ ェ ースの信号 ... A- 7 テーブル A- 6 ICode イ ン タ フ ェ ース ... A- 8 テーブル A- 7 DCode イ ン タ フ ェ ース ... A- 9 テーブル A- 8 シ ス テムバス イ ン タ フ ェ ース ... A- 10 テーブル A- 9 専用ペ リ フ ェ ラルバス イ ン タ フ ェ ース ... A- 11 テーブル A- 10 ITM イ ン タ フ ェ ース ... A- 12 テーブル A- 11 AHB-AP イ ン タ フ ェ ース ... A- 13 テーブル A- 12 ETM イ ン タ フ ェ ース ... A- 14 テーブル A- 13 HTM イ ン タ フ ェ ース ... A- 16 テーブル A- 14 テ ス ト イ ン タ フ ェ ース ... A- 17 テーブル A- 15 WIC イ ン タ フ ェ ースの信号 ... A- 18 テーブル B- 1 E 版 と F 版の相違点 ... B- 1 テーブル B- 2 F 版 と G 版の相違点 ... B- 5
Cortex-M3 テ ク ニ カル リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アル
タ イ ミ ング図の規則を表す記号 ... xxiii 図 1- 1 Cortex-M3 のブ ロ ッ ク図 ... 1- 5 図 1- 2 Cortex-M3 のパイ プ ラ イ ン ス テージ ... 1- 12 図 2- 1 プ ロ セ ッ サのレ ジ ス タ セ ッ ト ... 2- 4 図 2- 2 APSR のビ ッ ト 割 り 当て ... 2- 6 図 2- 3 IPSR のビ ッ ト 割 り 当て ... 2- 7 図 2- 4 実行プ ログ ラ ム ス テー タ ス レ ジ ス タ ... 2- 8 図 2- 5 リ ト ルエ ンデ ィ ア ンおよびビ ッ グエ ンデ ィ ア ンの メ モ リ フ ォ ーマ ッ ト ... 2- 12 図 4- 1 プ ロ セ ッ サの メ モ リ マ ッ プ ... 4- 2 図 4- 2 ビ ッ ト バン ド のマ ッ ピ ング ... 4- 6 図 5- 1 横取 り 後のス タ ッ ク の内容 ... 5- 11 図 5- 2 例外開始の タ イ ミ ング ... 5- 13 図 5- 3 テールチ ェ イ ンの タ イ ミ ング ... 5- 15 図 5- 4 後着例外の タ イ ミ ング ... 5- 17 図 5- 5 例外退出の タ イ ミ ング ... 5- 20 図 5- 6 割 り 込み処理のフ ローチ ャ ー ト ... 5- 37 図 5- 7 横取 り のフ ローチ ャ ー ト ... 5- 38 図 5- 8 割 り 込みから の復帰のフ ローチ ャ ー ト ... 5- 39 図 6- 1 リ セ ッ ト 信号 ... 6- 6 図 6- 2 パワーオ ン リ セ ッ ト ... 6- 6 図 6- 3 内部 リ セ ッ ト の同期 ... 6- 7 図 7- 1 SLEEPING 電力制御の例 ... 7- 4 図 7- 2 SLEEPDEEP 電力制御の例 ... 7- 5図 7- 3 WIC モー ド の許可シーケ ン ス ... 7- 7 図 7- 4 電力オ フ の タ イ ミ ングシーケ ン ス ... 7- 9 図 7- 5 PMU、 WIC、 および Cortex-M3 の相互接続 ... 7- 10 図 8- 1 割 り 込み コ ン ト ロー ラ タ イ プ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 8 図 8- 2 補助制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 9 図 8- 3 SysTick 制御およびス テー タ ス レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 10 図 8- 4 SysTick リ ロー ド 値レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 11 図 8- 5 SysTick 現在値レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 12 図 8- 6 SysTick 較正値レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 13 図 8- 7 割 り 込み優先度レ ジ ス タ の 0 ～ 31 ビ ッ ト の割 り 当て ... 8- 18 図 8- 8 CPUID ベース レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 19 図 8- 9 割 り 込み制御状態レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 21 図 8- 10 ベ ク タ テーブル オ フ セ ッ ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 23 図 8- 11 ア プ リ ケーシ ョ ン割 り 込みおよび リ セ ッ ト 制御レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 24 図 8- 12 シ ス テム制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 27 図 8- 13 構成制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 29 図 8- 14 シ ス テムハン ド ラ優先度レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 31 図 8- 15 シ ス テムハン ド ラ制御および状態レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 32 図 8- 16 構成可能フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 35 図 8- 17 メ モ リ 管理フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 36 図 8- 18 バス フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 38 図 8- 19 用法フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 40 図 8- 20 ハー ド フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 41 図 8- 21 デバ ッ グ フ ォ ール ト ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 43 図 8- 22 ソ フ ト ウ ェ ア ト リ ガ割 り 込みレ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 8- 47 図 9- 1 MPU タ イ プ レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 4 図 9- 2 MPU 制御レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 5 図 9- 3 MPU 領域番号レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 7 図 9- 4 MPU 領域ベース ア ド レ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 8 図 9- 5 MPU 領域属性およびサイ ズレ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 9- 9 図 10- 1 デバ ッ グホール ト 制御およびス テー タ ス レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 10- 5 図 10- 2 デバ ッ グ コ ア レ ジ ス タ セ レ ク タ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 10- 8 図 10- 3 デバ ッ グ例外およびモ ニ タ 制御レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 10- 11 図 11- 1 シ ス テムデバ ッ グ ア ク セスのブ ロ ッ ク 図 ... 11- 4 図 11- 2 フ ラ ッ シ ュパ ッ チ制御レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 9 図 11- 3 フ ラ ッ シ ュパ ッ チ リ マ ッ プ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 11 図 11- 4 フ ラ ッ シ ュパ ッ チ コ ンパレー タ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 12 図 11- 5 DWT 制御レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 17 図 11- 6 DWT CPI カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 22 図 11- 7 DWT 例外オーバヘ ッ ド カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 22 図 11- 8 DWT ス リ ープ カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 23 図 11- 9 DWT LSU カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 24 図 11- 10 DWT フ ォ ール ド カ ウン ト レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 25 図 11- 11 DWT マス ク レ ジス タ 0 ～ 3 のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 27 図 11- 12 DWT 機能レ ジス タ 0 ～ 3 のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 29 図 11- 13 ITM ト レース特権レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 37 図 11- 14 ITM ト レース制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 39
図 11- 15 ITM 統合書き込みレ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 40 図 11- 16 ITM 統合読み出 し レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 41 図 11- 17 ITM 統合モー ド 制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 42 図 11- 18 ITM ロ ッ ク ス テー タ ス レ ジス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 11- 43 図 11- 19 AHB-AP 制御およびス テー タ スワー ド レ ジ ス タ ... 11- 46 図 11- 20 AHB-AP ID レ ジス タ ... 11- 50 図 12- 1 ICode/DCode マルチ プ レ クサ ... 12- 9 図 14- 1 ETM のブ ロ ッ ク図 ... 14- 3 図 14- 2 例外から の復帰を示すパケ ッ ト のエ ン コ ー ド ... 14- 12 図 14- 3 分岐パケ ッ ト の例外のエ ン コ ー ド ... 14- 15 図 15- 1 条件付き後方分岐が行われなかっ た場合 ... 15- 8 図 15- 2 条件付き後方分岐が行われた場合 ... 15- 9 図 15- 3 条件付き前方分岐が行われなかっ た場合 ... 15- 9 図 15- 4 条件付き前方分岐が行われた場合 ... 15- 9 図 15- 5 パイ プ ラ イ ンがス ト ール し ない場合の無条件分岐 ... 15- 10 図 15- 6 パイ プ ラ イ ンがス ト ール し た場合の無条件分岐 ... 15- 10 図 15- 7 実行段での無条件分岐、 飛び先がア ラ イ ン ド な命令 ... 15- 11 図 15- 8 実行段での無条件分岐、 飛び先がア ン ア ラ イ ン ド な命令 ... 15- 11 図 15- 9 オペ コ ー ド シーケ ン スの例 ... 15- 13 図 17- 1 TPUI のブ ロ ッ ク 図 （ETM をサポー ト し ない構成） ... 17- 3 図 17- 2 TPUI のブ ロ ッ ク 図 （ETM をサポー ト する構成） ... 17- 4 図 17- 3 サポー ト さ れる同期化ポー ト サイ ズ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 11 図 17- 4 非同期ク ロ ッ ク プ リ スケー ラ レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 12 図 17- 5 選択ピ ン プ ロ ト コ ル レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 13 図 17- 6 フ ォ ーマ ッ タ および フ ラ ッ シ ュ ス テー タ ス レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 14 図 17- 7 フ ォ ーマ ッ タ および フ ラ ッ シ ュ制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 15 図 17- 8 統合テ ス ト レ ジ ス タ - ITATBCTR2 のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 17 図 17- 9 統合テ ス ト レ ジ ス タ - ITATBCTR0 のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 18 図 17- 10 統合モー ド 制御レ ジ ス タ のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 19 図 17- 11 統合レ ジ ス タ : TRIGGER のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 20 図 17- 12 統合レ ジ ス タ : FIFO デー タ 0 のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 20 図 17- 13 統合レ ジ ス タ : FIFO デー タ 1 のビ ッ ト 割 り 当て ... 17- 21 図 17- 14 TRACESWO 専用ピ ン ... 17- 24 図 17- 15 TRACEPORT と SWO の共用 ... 17- 25 図 17- 16 JTAG-TDO と SWO の共用 ... 17- 25
本章では、
Cortex-M3 テ ク ニ カル リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アル
(TRM) について説 明 し ます。 本章は以下のセ ク シ ョ ン か ら 構成 さ れてい ます。•
本書について
p. xx •ご意見 ・ ご質問
p. xxv本書について
本書は、 Cortex-M3 プ ロ セ ッ サ用のテ ク ニ カル リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アルです。 製品 リ ビ ジ ョ ン ス テー タ ス rn
pn
識別子は、 本書に記載 さ れてい る 製品の リ ビ ジ ョ ン ス テー タ ス を示 し て い ます。 各識別子の意味は次の と お り です。 rn 製品が大幅に修正 さ れた こ と を示 し てい ます。 pn 製品に小 さ な修正ま たは変更が加え ら れてい る こ と を示 し てい ます。 対象読者 本書は、 Cortex-M3 プ ロ セ ッ サ をベース と し たシ ス テ ムオンチ ッ プ
(SoC) デ バ イ ス の実装を計画 し てい る シ ス テ ム設計者、 シ ス テ ム イ ン テ グ レー タ 、 お よ び検証技術者を対象 と し てい ます。 本書の使用法 本書は以下の章に分かれてい ます。 1 章Introduction
プ ロ セ ッ サの コ ン ポーネ ン ト お よ び命令セ ッ ト について説明 し ます。 2 章Programmer’s Model
プ ロ セ ッ サの レ ジ ス タ セ ッ ト や動作モー ド 、 そ し てプ ロ セ ッ サ のプ ロ グ ラ ミ ン グに関す る その他の情報について説明 し ます。 3 章System Control
シ ス テ ム制御用の レ ジ ス タ お よ びプ ロ グ ラ マモデルについて説 明 し ます。 4 章Memory Map
プ ロ セ ッ サの メ モ リ マ ッ プお よ びビ ッ ト バン ド 機能について説 明 し ます。 5 章Exceptions
プ ロ セ ッ サの例外モデルについて説明 し ます。 6 章Clocking and Resets
7 章
Power Management
プ ロ セ ッ サの電力管理お よ び省電力について説明 し ます。 8 章
Nested Vectored Interrupt Controller
プ ロ セ ッ サの割 り 込み処理お よ びその制御について説明 し ます。 9 章
Memory Protection Unit
プ ロ セ ッ サの
メ モ リ 保護ユニ ッ ト
(MPU) について説明 し ます。 10 章Core Debug
プ ロ セ ッ サ コ アのデバ ッ グお よ びテ ス ト について説明 し ます。 11 章System Debug
プ ロ セ ッ サのシ ス テ ムデバ ッ グ コ ン ポーネ ン ト について説明 し ます。 12 章Bus Interface
プ ロ セ ッ サのバ ス イ ン タ フ ェース について説明 し ます。 13 章Debug Port
プ ロ セ ッ サのデバ ッ グ ポー ト 、シ リ アル ワ イ ヤ JTAG デバ ッ グ
ポー ト
(SWJ-DP)、シ リ アル ワ イ ヤ デバ ッ グポー ト
(SW-DP) につ いて説明 し ます。14 章
Embedded Trace Macrocell
プ ロ セ ッ サの
エンベデ ッ ド ト レース マ ク ロ セル
(ETM) について 説明 し ます。15 章
Embedded Trace Macrocell Interface
プ ロ セ ッ サの ETM イ ン タ フ ェース について説明 し ます。 16 章
AHB Trace Macrocell Interface
プ ロ セ ッ サの
ア ド バン ス ト ハ イ パフ ォーマ ン ス バ ス
(AHB) ト レース マ ク ロ セル イ ン タ フ ェ ース について説明 し ます。 17 章Trace Port Interface Unit
プ ロ セ ッ サの
ト レース ポー ト イ ン タ フ ェース ユニ ッ ト
(TPIU) に ついて説明 し ます。18 章
Instruction Timing
プ ロ セ ッ サの命令の タ イ ミ ン グお よ び ク ロ ッ ク サ イ ク ルについて 説明 し ます。
19 章
AC Characteristics
プ ロ セ ッ サの AC 特性について説明 し ます。 付録 ASignal Descriptions
プ ロ セ ッ サの信号の概要について説明 し ます。 付録 BRevisions
本書の各 リ リ ース におけ る 技術的な変更点について説明 し ます。 用語集 本書で使用 さ れてい る 用語の定義について説明 し ます。 表記規則 本書では次の表記規則が採用 さ れてい ます。 •書体の一般的な規則
•タ イ ミ ン グ図
p. xxiii •信号
p. xxiii 書体の一般的な規則 本書で使用 さ れてい る 書体の一般的な規則は次の と お り です。 斜体 重要な注釈の強調、 特別な用語の初出時、 本書内での相互 参照 と 引用に使用 さ れ ます。 太字 メ ニ ュ ー名な ど の イ ン タ フ ェ ース要素を強調す る ために太 字が使用 さ れ ます。 信号名を示すために も 使用 さ れてい ま す。 ま た、 必要に応 じ て説明表の項目名に も 太字が使用 さ れてい ます。 monospace コ マ ン ド 、 フ ァ イ ル名、 プ ロ グ ラ ム名、 ソ ース コ ー ド な ど の、 キーボー ド か ら 入力可能な テ キ ス ト を示 し てい ます。 monospace コ マ ン ド ま たはオプシ ョ ンに使用可能な略語を示 し てい ま す。 コ マ ン ド やオプシ ョ ンの名前を全部入力す る 代わ り に、 下線部分のテ キ ス ト だけ を入力 し て こ れ ら を指定で き ます。 monospaceitalic
特定の値で置 き 換え可能な引数を示 し てい ます。 monospace サン プル コ ー ド 以外で使用 さ れてい る 場合、 言語のキー ワ ー ド を示 し てい ます。< と > コ ー ド ま たは コ ー ド 片の中で不等号の括弧で囲まれた言葉 は、 アセ ン ブ ラ 構文内で置 き 換え可能な こ と を示 し てい ま す。 例えば、 次の と お り です。 MRC p15, 0 <Rd>, <CRn>, <CRm>, <Opcode_2> タ イ ミ ン グ図
タ イ ミ ン グ図の規則を表す記号
は、 タ イ ミ ン グ図で使用 さ れ る 構成要素を示 し てい ます。 こ の図 と 異な る 意味で使用 さ れてい る 場合は、 その都度明記 さ れてい ます。 タ イ ミ ン グ図に明示 さ れていない タ イ ミ ン グ情報については、 推測で判断 し ないで下 さ い。 影が付いたバ ス と 信号の部分は定義 さ れていないため、 バ ス と 信号は、 その 時点で影付 き の領域内の任意の値を取 り 得ます。 実際の レベルは重要ではな く 、 通常の動作には影響 し ません。 タ イ ミ ング図の規則を表す記号 信号 信号の表記規則は次の と お り です。 信号レベル アサー ト さ れ る 信号レベルは、 その信号がア ク テ ィ ブ HIGH かア ク テ ィ ブ LOW かに依存 し ます。 「アサー ト さ れ た (asserted)」 と は、 次の状態を意味 し ます。 • ア ク テ ィ ブ HIGH の信号に対 し ては HIGH • ア ク テ ィ ブ LOW の信号に対 し ては LOW 小文字の n ア ク テ ィ ブ LOW 信号の信号名の最初ま たは最後に付加 さ れ ます。 クロック HIGHからLOWへ 過渡 HIGH/LOWからHIGHへ バスが安定状態 バスが高インピーダンスへ遷移 バスの変化 高インピーダンスから安定状態 のバスへ接頭文字 A グ ロ ーバルな
ア ド バン ス ト エ ク ス テ ン シブル イ ン タ
フ ェース
(AXI) 信号を表 し ます。 接頭文字 AR AXI の読み出 し ア ド レ ス チ ャ ネル信号を表 し ます。 接頭文字 AW AXI の書 き 込みア ド レ ス チ ャ ネル信号を表 し ます。 接頭文字 B AXI の書 き 込み応答チ ャ ネル信号を表 し ます。 接頭文字 C AXI の低電力 イ ン タ フ ェ ース信号を表 し ます。 接頭文字 Hア ド バン ス ト ハ イ パフ ォーマ ン ス バ ス
(AHB) 信号を表 し ます。 接頭文字 Pア ド バン ス ト ペ リ フ ェ ラ ルバ ス
(APB) 信号を表 し ます。 接頭文字 R AXI の読み出 し デー タ チ ャ ネル信号を表 し ます。 接頭文字 W AXI の書 き 込みデー タ チ ャ ネル信号を表 し ます。 参考資料 こ のセ ク シ ョ ン では、 ARM Limited やサー ド パーテ ィ が発行 し てい る 出版物 を紹介 し ます。 ARM の出版物はhttp://infocenter.arm.comで参照で き ます。 ARM の刊行物 本書には、 こ の製品に固有の情報が記載 さ れてい ます。 他の関連情報につい ては、 以下の出版物を参照 し て下 さ い。•
ARMv7-M Architecture Reference Manual
(ARM DDI 0403) •ARM AMBA® 3 AHB-Lite Protocol (v1.0)
(ARM IHI 0033)•
ARM CoreSight ™ Components Technical Reference Manual
(ARM DDI 0314) •ARM Debug Interface v5, Architecture Specification
(ARM IHI 0031)•
ARM Embedded Trace Macrocell Architecture Specification
(ARM IHI 0014) その他の刊行物こ のセ ク シ ョ ン では、 サー ド パーテ ィ が発行 し てい る 関連す る 出版物を紹介 し ます。
• IEEE Standard,
Test Access Port and Boundary-Scan Architecture
specification
1149.1-2001 (JTAG)ご意見 ・ ご質問
ARM では、 Cortex-M3 製品 と 本書に関す る ご意見等をお待ち し てお り ます。 製品に関する ご意見 本製品に関す る ご意見 ・ ご質問等がご ざい ま し た ら 、 次の情報 と と も に製品 購入元ま で ご連絡下 さ い。 • 製品名 • 製品の リ ビ ジ ョ ン ま たはバージ ョ ン • で き る だけ詳細な説明。 該当す る 場合には、 現象 も ご記載下 さ い。 本書に関する ご意見 本書に関す る ご意見等がご ざい ま し た ら 、 電子 メ ールに次の情報を ご記入の 上、[email protected]ま でお寄せ下 さ い。 • 題名 • 資料番号 • ご意見のあ る ページ番号 • ご意見についての簡潔な説明 補足ま たは改善すべ き 点についての一般的な ご意見 も お待ち し てお り ます。は じ めに
本章では、 プ ロ セ ッ サお よ び命令セ ッ ト について説明 し ます。 本章は以下の セ ク シ ョ ンか ら 構成 さ れてい ます。 •プ ロ セ ッ サについて
p. 1- 2 •コ ン ポーネ ン ト 、 階層、 実装
p. 1- 4 •実行パ イ プ ラ イ ン ス テージ
p. 1- 12 •プ リ フ ェ ッ チユニ ッ ト
p. 1- 14 •分岐 タ ーゲ ッ ト の フ ォ ワーデ ィ ン グ
p. 1- 15 •ス ト アバ ッ フ ァ
p. 1- 18 •製品 リ ビ ジ ョ ン
p. 1- 191.1
プ ロ セ ッ サについて
こ のプ ロ セ ッ サは、 少ないゲー ト 数、 短い割 り 込みレ イ テ ン シ、 お よ び低 コ ス ト のデバ ッ グ を特徴 と す る 低電力プ ロ セ ッ サです。 高速な割 り 込み応答機 能を要求す る 組み込み用途に向いてい ます。 プ ロ セ ッ サには、 ARMv7-M アーキ テ ク チ ャ が実装 さ れてい ます。 こ のプ ロ セ ッ サには次の機能が組み込まれてい ます。 • プ ロ セ ッ サ コ ア。 ゲー ト 数が少ない コ アであ り 、 短い レ イ テ ン シで割 り 込みを処理 し ます。 プ ロ セ ッ サ コ アには次の特徴があ り ます。 — 『ARMv7-M アーキ テ ク チ ャ リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アル』 で定義 さ れ た Thumb 命令セ ッ ト のサブセ ッ ト — レ ジ ス タ の う ち、ス タ ッ ク ポ イ ン タ
(SP) のみがバン ク 切替え — ハー ド ウ ェ ア除算命令の SDIV お よ び UDIV(Thumb 32 ビ ッ ト 命令 ) — ハン ド ラ モー ド と ス レ ッ ド モー ド — Thumb 状態 と デバ ッ グ状態 — 短い割 り 込みレ イ テ ン シのために、 中断可能で中断後か ら 継続可 能な複数転送 (LDM/STM)、 PUSH/POP — 短い レ イ テ ン シでの割 り 込み処理ルーチン
(ISR)(Interrupt Service Routine) への入退出のために、 自動的にプ ロ セ ッ サ状態を保存 / 復元 — ARMv6 BE8 ア ク セ ス ま たは LE ア ク セ ス のサポー ト — ARMv6 ア ン ア ラ イ ン ド ア ク セ ス のサポー ト •ネ ス ト 型ベ ク タ 割 り 込み コ ン ト ロ ー ラ
(NVIC)。 NVIC が密接にプ ロ セ ッ サ コ アに統合 さ れてい る ので、 短い レ イ テ ン シの割 り 込み処理を実現 し てい ます。 こ れには、 次の機能が含ま れてい ます。 — 外部割 り 込みは、 1 ～ 240 の間でサ イ ズ を構成可能 — 優先度は、 3 ～ 8 ビ ッ ト の間でサ イ ズ を構成可能 — 割 り 込みの優先度を動的に再設定 — 優先度のグループ化。 こ れに よ り 、 横取 り す る 割 り 込みレベル と 横取 り し ない割 り 込みの レベルを選択で き る よ う にな り ます。 — 割 り 込みで、 テールチ ェ イ ン (Tail-Chaining) と 後着 （Late Arrival）をサポー ト 。 こ れに よ り 、 割 り 込み と 割 り 込みの間におけ る 状態 の保存 と 復元のオーバヘ ッ ド な し で、 連続 し て割 り 込み処理が可 能にな り ます。 — プ ロ セ ッ サ状態は割 り 込み開始時に自動的に保存 さ れ、 割 り 込み か ら の復帰時には自動的に復元 さ れ、 命令のオーバーヘ ッ ド があ り ません。
•
メ モ リ 保護ユニ ッ ト
(MPU)。 メ モ リ 保護に使用 さ れ る オプシ ョ ン の MPU で、 次の特徴があ り ます。— 8 つの メ モ リ 領域
—
サブ領域無効化
(SRD)(Sub Region Disable) に よ る メ モ リ 領域の効率 的な利用 — バ ッ ク グ ラ ウ ン ド 領域の許可に よ り 、 デフ ォ ル ト での メ モ リ マ ッ プ属性を与え る こ と が可能 • バ ス イ ン タ フ ェース —ア ド バン ス ト ハ イ パフ ォーマ ン スバ ス ラ イ ト
(AHB-Lite)。 ICode バ ス、 Dcode バ スお よ びシ ス テ ムバ ス イ ン タ フ ェ ース —ア ド バン ス ト ペ リ フ ェ ラ ルバ ス
(APB) イ ン タ フ ェ ース に基づ く専
用ペ リ フ ェ ラ ルバ ス
(PPB)(Private Peripheral Bus)— 不可分な ビ ッ ト バン ド 書 き 込み と 読み出 し を備え た ビ ッ ト バン ド のサポー ト — メ モ リ ア ク セ ス のア ラ イ メ ン ト — 書 き 込みデー タ をバ ッ フ ァ す る ための ラ イ ト バ ッ フ ァ — マルチプ ロ セ ッ サシ ス テ ム用の排他ア ク セ ス転送 • 低 コ ス ト のデバ ッ グ ソ リ ュ ーシ ョ ン。 次の機能が含まれてい ます。 — メ モ リ マ ッ プ ド デバ イ スへのア ク セ ス、 コ アがホール ト し た と き の内部 コ ア レ ジ ス タ へのア ク セ ス、 お よ び SYSRESETn がアサー ト 中のデバ ッ グ制御レ ジ ス タ へのア ク セ ス を含む、 シ ス テ ム内のす べての メ モ リ お よ びレ ジ ス タ に対す る デバ ッ グ ア ク セ ス
—
シ リ アル ワ イ ヤ デバ ッ グポー ト
(SW-DP)(Serial Wire Debug Port) お よ び、シ リ アル ワ イ ヤ JTAG デバ ッ グポー ト
(SWJ-DP)(Serial Wire JTAG Debug Port) の、 一方ま たは両方に よ る デバ ッ グ ア ク セ ス —フ ラ ッ シ ュ パ ッ チお よ びブ レー ク ポ イ ン ト
(FPB)(Flash Patch andBreakpoint) ユニ ッ ト に よ り 、 ブ レー ク ポ イ ン ト お よ び コ ー ド への パ ッ チを実現
—
デー タ ウ ォ ッ チポ イ ン ト お よ び ト レース
(DWT)(Data Watchpoint and Trace) ユニ ッ ト に よ り 、 ウ ォ ッ チポ イ ン ト 、 デー タ ト レース、 お よ びシ ス テ ム プ ロ フ ァ イ リ ン グ を実現—
計装 ト レース マ ク ロ セル
(ITM)(Instrumentation Trace Macrocell) に よ り 、 printf 方式のデバ ッ グ をサポー ト—
ト レース ポー ト イ ン タ フ ェース ユニ ッ ト
(TPIU) が、ト レース ポー
ト アナ ラ イ ザ
(TPA)(Trace Port Analyzer) へのブ リ ッ ジ と な り ます。 — オプシ ョ ンのエ ンベデ ッ ド ト レース マ ク ロ セル
(ETM) に よ る 命令1.2
コ ンポーネ ン ト 、 階層、 実装
こ のセ ク シ ョ ン では、 プ ロ セ ッ サの コ ン ポーネ ン ト 、 階層、 実装について説 明 し ます。 ま た、 構成可能なオプシ ョ ンについて も 説明 し ます。 こ のセ ク シ ョ ンは以下の項目か ら 構成 さ れてい ます。 •プ ロ セ ッ サ コ ア
p. 1- 5 •NVIC
p. 1- 7 •バス マ ト リ ッ ク ス
p. 1- 7 •FPB
p. 1- 8 •DWT
p. 1- 9 •ITM
p. 1- 9 •MPU
p. 1- 9 •ETM
p. 1- 9 •AHB-AP
p. 1- 10 •AHB ト レース マ ク ロ セル イ ン タ フ ェース
p. 1- 10 •TPIU
p. 1- 10 •WIC
p. 1- 10 •SW/SWJ-DP
p. 1- 11 •割 り 込み
p. 1- 11 •監視
p. 1- 11 •ROM テーブル
p. 1- 11 プ ロ セ ッ サの構造を、 図 1- 1 p. 1- 5 に示 し ます。図 1- 1 Cortex-M3 のブ ロ ッ ク図 1.2.1 プ ロ セ ッ サ コ ア プ ロ セ ッ サ コ アには、 ARMv7-M アーキ テ ク チ ャ が実装 さ れてい ます。 主な 機能を次に示 し ます。 • 16 ビ ッ ト と 32 ビ ッ ト のすべての基本 Thumb 命令で構成 さ れた Thumb 命令セ ッ ト のサブセ ッ ト 。 詳細については、 『ARMv7-M アーキ テ ク チ ャ リ フ ァ レ ン ス マニ ュ アル』 を参照 し て下 さ い。 • ハーバー ド プ ロ セ ッ サアーキ テ ク チ ャ に よ り 、 命令フ ェ ッ チ と 、 デー タ の ロ ー ド / ス ト アが同時に実行で き ます。 • 3 ス テージのパ イ プ ラ イ ン • 単一サ イ ク ルでの 32 ビ ッ ト 乗算 オプション ETM 専用ペリフェラルバス (内部) オプション DWT トリガ オプション ITM オプション TPIU CM3Core 命令 データ オプション FPB オプション MPU オプション AHB-AP NVIC SW/SWJ-DP バスマト リックス APB インタ フェース I-codeバス D-codeバス システムバス オプション ROM テーブル 専用 ペリフェラル バス(外部) トレースポート (シリアルワイヤ またはマルチピン) Cortex-M3 SW/ JTAG デバッグ スリープ 割り込み INTNMI SLEEPING SLEEPDEEP INTISR[239:0] オプション WIC
• ハー ド ウ ェ ア除算 • Thumb 状態 と デバ ッ グ状態 • ハン ド ラ モー ド と ス レ ッ ド モー ド • 短い レ イ テ ン シの ISR 入退出 — プ ロ セ ッ サ状態の保存 と 復元は、 命令フ ェ ッ チのオーバーヘ ッ ド があ り ません。 例外ベ ク タ は、 状態保存 と 同時に メ モ リ か ら フ ェ ッ チ さ れ る ため、 ISR エ ン ト リ が高速にな り ます。 — 後着割 り 込みのサポー ト — 割 り 込み コ ン ト ロ ー ラ と 密接に結合 さ れた イ ン タ フ ェ ース に よ り 、 後着割 り 込みの効率的な処理が可能 — 割 り 込みのテールチ ェ イ ンに よ り 、 割 り 込み間での状態の保存 と 復元のオーバーヘ ッ ド な し で、 連続 し て割 り 込み処理が可能にな り ます。 • 中断可能で中断後か ら 継続可能な複数転送 (LDM/STM)、 PUSH/POP • ARMv6 互換の BE8 お よ び LE ア ク セ ス のサポー ト • ARMv6 互換のア ン ア ラ イ ン ド ア ク セ ス のサポー ト レ ジ ス タ プ ロ セ ッ サには次の レ ジ ス タ があ り ます。 • 13 個の汎用 32 ビ ッ ト レ ジ ス タ 、 R0 ～ R12 •
リ ン ク レ ジ ス タ
(LR) •プ ロ グ ラ ム カ ウ ン タ
(PC) •プ ロ グ ラ ム ス テー タ ス レ ジ ス タ
、 xPSR • 2 つのバン ク を持つ SP レ ジ ス タ メ モ リ イ ン タ フ ェ ース こ のプ ロ セ ッ サはハーバー ド イ ン タ フ ェ ース を採用 し てい る ため、 命令 フ ェ ッ チ と 、 デー タ の ロ ー ド / ス ト アが同時に可能です。 メ モ リ ア ク セ ス は 次のユニ ッ ト に よ り 制御 さ れ ます。• 独立 し た
ロ ー ド ス ト ア ユニ ッ ト
(LSU)(Load Store Unit) があ り 、 ロ ー ド お よ びス ト ア動作が算術論理演算ユニ ッ ト
(ALU)(Arithmetic and Logic Unit) か ら 分離 さ れてい ます。• 3 エ ン ト リ の
プ リ フ ェ ッ チユニ ッ ト
(PFU)(Prefetch Unit)。 1 回につ き 1 ワー ド が フ ェ ッ チ さ れ ます。 こ の 1 ワ ー ド と い う のは、 Thumb 命令が 2 つか、 ワー ド ア ラ イ ン ド の Thumb 32 ビ ッ ト 命令が 1 つか、 ハーフ ワ ー ド ア ラ イ ン ド の Thumb 32 ビ ッ ト 命令の上位か下位半分のハーフ ワー ド が 1 つに加え て Thumb 命令 1 つか、 あ る いは （加え る のが Thumb 命令 ではな く て） ハーフ ワー ド にア ラ イ ン さ れた別の Thumb 32 ビ ッ ト 命令 の下位か上位半分のハーフ ワー ド が 1 つかのいずれかです。 コ アか ら の すべての フ ェ ッ チア ド レ ス は ワ ー ド ア ラ イ ン ド です。 Thumb 32 ビ ッ ト 命令がハーフ ワー ド ア ラ イ ンの場合、 その Thumb 32 ビ ッ ト 命令を フ ェ ッ チす る には 2 回の フ ェ ッ チが必要にな り ます。 し か し 、 3 エ ン ト リ のプ リ フ ェ ッ チバ ッ フ ァ に よ り 、 最初に フ ェ ッ チす る Thumb 32 ビ ッ ト 命令のハーフ ワ ー ド のみに ス ト ールサ イ ク ルが必要な こ と が保証 さ れ ます。 1.2.2 NVIC NVIC はプ ロ セ ッ サ コ アに密接に結合 さ れてい ます。 こ れに よ り 、 低レ イ テ ン シの例外処理を容易に行 う こ と がで き ます。 主な機能を次に示 し ます。 • 1 ～ 240 の間で外部割込みの数を構成可能 • 3 ～ 8 ビ ッ ト の間で優先度の ビ ッ ト 数を構成可能 • レベルに よ る 割 り 込み と パル ス に よ る 割 り 込みをサポー ト • 割 り 込みの動的な優先度再設定 • 優先度のグループ化 • 割 り 込みのテールチ ェ イ ン をサポー ト • プ ロ セ ッ サ状態は割 り 込み開始時に自動的に保存 さ れ、 割 り 込みか ら の 復帰時には自動的に復元 さ れ、 命令のオーバーヘ ッ ド があ り ません。 NVIC については 8 章Nested Vectored Interrupt Controller
で詳 し く 説明 し ます。 1.2.3 バス マ ト リ ッ ク ス バ ス マ ト リ ッ ク ス は、 プ ロ セ ッ サお よ びデバ ッ グ イ ン タ フ ェ ース を外部バ ス に接続 し ます。 バ ス マ ト リ ッ ク ス は以下の外部バ スへの イ ン タ フ ェ ース にな り ます。 • ICode バ ス。 こ のバ ス は コ ー ド 空間か ら の、 命令お よ びベ ク タ の フ ェ ッ チに使用 さ れ ます。 こ れは、 32 ビ ッ ト AHB-Lite バ ス です。 • DCode バ ス。 こ のバ ス はデー タ の ロ ー ド / ス ト アお よ び、 コ ー ド 空間へ のデバ ッ グ ア ク セ ス に使用 さ れ ます。 こ れは、 32 ビ ッ ト AHB-Lite バ ス です。• シ ス テ ムバ ス。 こ のバ ス はシ ス テ ム空間への、 命令お よ びベ ク タ の フ ェ ッ チ、 デー タ の ロ ー ド / ス ト ア、 デバ ッ グ ア ク セ ス に使用 さ れ ま す。 こ れは、 32 ビ ッ ト AHB-Lite バ ス です。 • PPB。 こ のバ ス は PPB 空間への、 デー タ の ロ ー ド / ス ト アお よ びデバ ッ グ ア ク セ ス に使用 さ れ ます。 こ れは、 32 ビ ッ ト APB (v3.0) バ ス です。 バ ス マ ト リ ッ ク ス には次の制御機能 も 含まれてい ます。 • ア ン ア ラ イ ン ド ア ク セ ス。 バ ス マ ト リ ッ ク ス はア ラ イ ン さ れていないプ ロ セ ッ サア ク セ ス を、 ア ラ イ ン ド ア ク セ ス に変換 し ます。 • ビ ッ ト バンデ ィ ン グ。 バ ス マ ト リ ッ ク ス は、 ビ ッ ト バン ド エ イ リ ア スへ のア ク セ ス を、 ビ ッ ト バン ド 領域へのア ク セ ス に変換 し ます。 こ の際、 次の処理が行われ ます。 — ビ ッ ト バン ド ロ ー ド 用の ビ ッ ト フ ィ ール ド 抽出 — ビ ッ ト バン ド ス ト アに対す る 不可分な読み出 し - 変更 - 書 き 込み (atomic read-modify-write) • ラ イ ト バ ッ フ ァ。 バスマ ト リ ッ ク スには、 バスのス ト ールをプ ロ セ ッ サ コ アか ら切 り 離すため、 1 エン ト リ の書き込みバ ッ フ ァ が含まれています。 バ ス イ ン タ フ ェ ース については、 12 章
Bus Interface
で説明 し ます。 1.2.4 FPB FPB を含め る よ う に実装を構成す る こ と がで き ます。 FPB はハー ド ウ ェ アブ レー ク ポ イ ン ト を実装 し 、 コ ー ド 空間か ら のア ク セ ス を シ ス テ ム空間にパ ッ チ し ます。 存在す る 場合は、 FPB を次の よ う に構成す る こ と がで き ます。 • フ ラ ッ シ ュ パ ッ チに加え て、 命令 と リ テ ラ ルのマ ッ チン グ用の 6 つの命 令 コ ンパレー タ を含む。 こ れ ら の コ ンパ レー タ は、 命令フ ェ ッ チを コ ー ド 空間か ら シ ス テ ム空間に リ マ ッ プ し た り 、 ハー ド ウ ェ アブ レー ク ポ イ ン ト を実行 し ます。 • ブ レー ク ポ イ ン ト に し か使用で き ない 2 つの コ ンパ レー タ を含む。 こ れ ら の コ ンパ レー タ は、 リ テ ラ ルア ク セ ス を コ ー ド 空間か ら シ ス テ ム空間 に リ マ ッ プす る こ と がで き ます。 FPB については、 11 章System Debug
で説明 し ます。1.2.5 DWT DWT を含め る よ う に実装を構成す る こ と がで き ます。 存在す る 場合は、 次の デバ ッ グ機能を組み込む よ う に DWT を構成す る こ と がで き ます。 • ハー ド ウ ェ ア ウ ォ ッ チポ イ ン ト 、 ETM ト リ ガ、 PC サン プ ラ の イ ベン ト ト リ ガ、 ま たはデー タ ア ド レ ス サン プ ラ の イ ベン ト ト リ ガ と し て構成 す る こ と がで き る 4 つの コ ンパ レー タ • 複数のカ ウ ン タ ま たは性能測定用のデー タ 一致 イ ベン ト ト リ ガ • 定義 さ れた間隔で PC サン プルを送信 し た り 、 割 り 込み イ ベン ト 情報を 送信す る よ う に構成可能 DWT については、 11 章
System Debug
で説明 し ます。 1.2.6 ITM ITM を含め る よ う に実装を構成す る こ と がで き ます。 ITM は、 アプ リ ケー シ ョ ン の イ ベン ト ト レースや printf 方式のデバ ッ グ を サポー ト す る 、 アプ リ ケーシ ョ ン駆動型の ト レース ソ ース です。 ITM では、 次の ト レース情報 ソ ース が提供 さ れ ます。 • ソ フ ト ウ ェ ア ト レース。 ソ フ ト ウ ェ アは ITM ス テ ィ ム ラ ス レ ジ ス タ に 直接書 き 込む こ と がで き ます。 こ れに よ り 、 パケ ッ ト が送信 さ れ ます。 • ハー ド ウ ェ ア ト レース。 パケ ッ ト は DWT に よ り 生成 さ れ、 ITM に よ り 送信 さ れ ます。 • タ イ ム ス タ ンプ。 タ イ ム ス タ ンプはパケ ッ ト を基準 と し て送信 さ れます。 ITM については、 11 章System Debug
で説明 し ます。1.2.7 MPU
MPU を含む よ う に実装を構成 し て メ モ リ 保護を行 う こ と がで き ます。 MPU はア ク セ ス許可お よ び メ モ リ 属性をチ ェ ッ ク し ます。 8 つの領域が含ま れお
り 、 こ れに加え てバ ッ ク グ ラ ウ ン ド 領域を設定す る と 、 デフ ォ ル ト の メ モ リ マ ッ プ属性を設定で き ます。
MPU については、 9 章
Memory Protection Unit
で説明 し ます。 1.2.8 ETM実装時に、 ETM を含め る よ う にシ ス テ ム を構成す る こ と がで き ます。 こ れ は、 命令 ト レース のみを サポー ト す る 低 コ ス ト の ト レース マ ク ロ セルです。
ETM については、 14 章
Embedded Trace Macrocell
で説明 し ます。 1.2.9 AHB-APAHB-AP を含め る よ う に実装を構成す る こ と がで き ます。 AHB-AP については、
AHB-AP
p. 11- 44 で説明 し ます。 1.2.10 AHB ト レ ースマ ク ロ セル イ ン タ フ ェ ース実装時に、
AHB ト レース マ ク ロ セル
(HTM)(AHB Trace Macrocell) イ ン タ フ ェース を含め る よ う にシ ス テ ム を構成す る こ と がで き ます。 実装時に こ の オプシ ョ ン を有効に し ない と 、 必要な回路が含まれないため、 HTM イ ン タ フ ェース は動作 し ません。1.2.11 TPIU
実装時に、 TPIU を含め る よ う にシ ス テ ム を構成す る こ と がで き ます。 TPIU は、 ITM （ と 、 存在す る 場合は ETM） か ら の Cortex-M3 ト レースデー タ と 、 チ ッ プ外の ト レース ポー ト アナ ラ イ ザ と の間でブ リ ッ ジ と し て動作 し ます。 TPIU の実装オプシ ョ ンは次の と お り です。
• ETM がシ ス テ ムに存在す る 場合、 TPIU への二つの入力ポー ト は と も に 存在 し ます。 ETM が存在せず ITM が存在す る 場合は、 1 つのポー ト の みが使用 さ れ、 1 つの入力用 FIFO のゲー ト コ ス ト が節約 さ れ ます。 • ARM TPIU ブ ロ ッ ク は、 パー ト ナー独自の CoreSight ™に準拠 し た TPIU
と 置 き 換え る こ と がで き ます。
• 製品版のデバ イ ス では、 TPIU が取 り 除かれてい る こ と があ り ます。 Note
TPIU が取 り 除かれてい る 場合、 Cortex-M3 の ト レース機能は使用で き ません。
TPIU については、 17 章
Trace Port Interface Unit
で説明 し ます。 1.2.12 WICウ ェー ク ア ッ プ割 り 込み コ ン ト ロ ー ラ
(WIC)(Wake-up Interrupt Controller) を 含め る よ う に実装を構成す る こ と がで き ます。1.2.13 SW/SWJ-DP プ ロ セ ッ サ を構成 し て、 SW-DP ま たは SWJ-DP のデバ ッ グ ポー ト イ ン タ フ ェ ース を プ ロ セ ッ サに持たせ る こ と がで き ます。 デバ ッ グポー ト は、 プ ロ セ ッ サの レ ジ ス タ を含む、 シ ス テ ム中のすべての レ ジ ス タ お よ び メ モ リ に対 す る デバ ッ グ ア ク セ ス を提供 し ます。 SW/SWJ-DP の実装オプシ ョ ン を以下に示 し ます。 • 実装は SW-DP ま たは SWJ-DP の ど ち ら かが含ま れ ます。 • ARM SW-DP は、 パー ト ナー独自の CoreSight に準拠 し た SW-DP と 置 き 換え る こ と がで き ます。 • ARM SWJ-DP は、 パー ト ナー独自の CoreSight に準拠 し た SWJ-DP と 置 き 換え る こ と がで き ます。 • パー ト ナー独自のテ ス ト イ ン タ フ ェース を、 SW-DP ま たは SWJ-DP と 同時に使用す る こ と がで き ます。 Note デバ ッ グ機能が実装 さ れていない場合は、 製品版のデバ イ ス内に SW/SWJ-DP が存在 し ない可能性があ り ます。 SW/SWJ-DP については、 13 章
Debug Port
で説明 し ます。 1.2.14 割 り 込み 実装時に、 外部割 り 込みの本数を 1 ～ 240 の間で構成す る こ と がで き ます。 ま た、 割 り 込み優先度の ビ ッ ト 数を 3 ～ 8 ビ ッ ト の間で構成す る こ と がで き ます。 1.2.15 監視 実装時に、 一部の内部信号を監視で き る よ う にシ ス テ ム を構成す る こ と がで き ます。 監視対象には、 レ ジ ス タ バン ク ポー ト やパ イ プ ラ イ ンの実行ス テー ジ内の命令が含まれ ます。 1.2.16 ROM テーブル ROM テーブルは次の場合に、ROM メ モ リ テーブル
p. 4- 8 に記載 さ れた も の か ら 変更 さ れ ます。 • シ ス テ ムにデバ ッ グ コ ン ポーネ ン ト が追加 さ れた場合 • 実装か ら すべてのデバ ッ グ機能が削除 さ れた場合1.3
実行パイ プ ラ イ ン ス テージ
パ イ プ ラ イ ンは次の ス テージに よ り 構成 さ れ ます。 • フ ェ ッ チ ス テージ • デ コ ー ド ス テージ • 実行ス テージ プ ロ セ ッ サのパ イ プ ラ イ ン ス テージ、 お よ び各ス テージで実行 さ れ る パ イ プ ラ イ ン処理について、 図 1- 2 に示 し ます。 図 1- 2 Cortex-M3 のパイ プ ラ イ ン ス テージ フェッチ 命令デコード と レジスタ読み出し Fe アドレス生成 ユニット 分岐 シフト ALU と 分岐 アドレス フェーズ と ライトバック データ フェーズ ロード/ストア と 分岐 WR 乗算 と 除算 De Ex LSU分岐結果 フォワード/ 投機できないALU分岐 LSU分岐結果 分岐フォワーディングと投機パ イ プ ラ イ ン ス テージの名前 と 機能は、 次の と お り です。 Fe 命令フ ェ ッ チで、 命令 メ モ リ か ら デー タ が入っ て き ます。 De 命令デ コ ー ド で、 フ ォ ワ ー ド さ れた レ ジ ス タ ポー ト を使用 し た LSU ア ド レ ス の生成、 お よ び即値のオ フ セ ッ ト や リ ン ク レ ジ ス タ (LR) での分岐に よ る フ ォ ワ ーデ ィ ン グ Ex 命令実行で、 複数サ イ ク ルの ス ト ールがあ る 単一パ イ プ ラ イ ン、 AHB イ ン タ フ ェ ースへの LSU ア ド レ ス / デー タ のパ イ プ ラ イ ン 処理、 乗算 / 除算、 お よ び分岐結果付 き ALU ALU 使用ペナルテ ィ の無いパ イ プ ラ イ ン化 さ れた 2 サ イ ク ルの メ モ リ ア ク セ ス、 お よ び間接ポ イ ン タ 用のア ド レ ス生成フ ォ ワーデ ィ ン グがパ イ プ ラ イ ン の構造に よ り 提供 さ れ ます。
