Cortex®-M7, M4, M3, M0+, M0: Arm® Cortex-M Architektur - Seminar / Kurs von MicroConsult Academy GmbH

Cortex®-M (Armv7-M, Armv6-M) Prozessor-Architektur

• Register-Organisation, Special Purpose Register
• Operation Modes (Handler/Thread, privileged/unprivileged)
• Main Stack, Process Stack
• Cortex™-M Pipelinekonzept
• Cortex™-M Memory Map, System Control Block, Bit Banding

Überblick über die Arm Prozessor Cores

• Cortex®-M, Cortex®-R, Cortex®-A
• Arm7/9/10/11

Cortex®-M7, M4, M3, M0+, M0 Instruction Set

• Thumb-2 Instruction Set
• Data Processing Instructions
• Branch and Control Flow Instructions, Subroutines
• Branch Table, If ... then Conditional Blocks
• Data Access Instructions
• Memory Barriers and Synchronization
• Exclusive Access Primitives
• Assembler-Direktiven
• Praktische Übungen zur Erstellung kleiner Assembler-Routinen und zum Debuggen

Exception und Interrupt Handling

• Exception Model
• Reset, NMI, Faults, SysTick, Debug, Supervisor Calls, External Interrupts
• Tail Chaining, Late Arriving
• Nested Vector Interrupt Controller (NVIC)
• Interrupt Configuration and Status
• Interrupt Prioritization, Priority Grouping
• Fault Handler
• Praktische Übungen zum SystemTick, Supervisor Call und PendSV im Kontext von RTOS-Anwendungen
• Praktische Übungen zu den Fault Handlern und Ausgabe von Status-Informationen

Reset Modes, Clock Generation, Power Management

• Clock Generation
• Resets und Cortex®-M Reset Modes
• Sleep Modes und Power Management
• System Timer

Memory Protection Unit MPU für Embedded Systeme

• Armv6-M und Armv7-M MPU
• Statische Konfiguration der MPU
• Dynamische Umprogrammierung der MPU im RTOS-Kontext
• Praktische Übungen zur Anwendung der MPU

Cache, Tightly Coupled Memory (TCM)

• Cache-Grundlagen
• Caches und TCM des Cortex®-M7
• Cache-Konfiguration über die MPU

Embedded Core Debugging

• Core und System Debugging
• JTAG Debug Port
• 2-Pin Single Wire Debug Port
• Trace Port Interface Unit
• Embedded Trace Macro Cell
• Praktische Übungen zum Debuggen von C-Code mit dem µVision-Debugger und Printausgaben auf die Debug-Konsole

Embedded Software Development

• Bibliotheksroutinen an die Hardware anpassen (Retargeting)
• Code und Daten im Speicher platzieren (Scatter Loading)
• Linker Description File
• Processor Startup, Startup File
• Praktische Übung zur Platzierung von Code und Daten an vordefinierten Adressen

Effiziente C-Programmierung für die Cortex-Architektur

• Compiler-Optimierung, Compiler-Optionen
• Schnittstelle C - Assembler
• Programmierrichtlinien für Cortex-Compiler
• Lokale und globale Daten optimal verwenden

Hardwarenahe C-Programmierung nach CMSIS

• Cortex Mikrocontroller Software Interface Standard (CMSIS)
• Softwarearchitektur für Embedded-Systeme
• Strukturierte Beschreibung von Peripherie
• Zugriff auf Peripherie in C
• C-Statements und deren Ausführung in Assembler
• Praktische Übung zur Nutzung der CMSIS-Funktionen, z.B. zur Programmierung des NVIC Interrupt Controllers

Floating Point Unit, Digital Signal Processing

• Architekturüberblick zur FPU
• Exception Handling mit FPU
• Single-Instruction Multiple Data (SIMD) und Saturation Befehle

Überblick Cortex®-M (Armv8-M und Armv8.1-M) Prozessor-Architektur

• Einführung in die Armv8-M Prozessorarchitektur
• Erweiterungen der Armv8.1-M Prozessorarchitektur (HELIUM)
• Unterschied zur Armv6-M und Armv7-M Prozessorarchitektur
• Änderungen der neuen Armv8-M MPU
• Überblick zu Cortex®-M23, M33 und Arm TrustZone

Übungen mit Keil µVision in Assembler und C

• Praktische Übungen zu Armv6-M Cortex-M0, Armv7-M Cortex-M4 und Cortex-M7 werden auf Evaluierungsboards verschiedener Hersteller entwickelt und getestet
• Boards von Infineon, NXP, ST und Renesas stehen zur Auswahl

MicroConsult Plus

• Sie erhalten von uns Ihre Übungsverzeichnisse und Lösungsbeispiele für alle Übungsaufgaben.
• Zusätzlich erhalten Sie eine Installationsanleitung mit Download-Links der Toolumgebung, um die Übungen auch nach dem Training nachvollziehen zu können.

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Sie kennen die Cortex-M7, M4, M3, M1, M0 Architektur und können Programme in Assembler und C erstellen. Sie können die Programme im Speicher platzieren und testen. Sie haben den perfekten Einstieg in die Entwicklung von Cortex-M-basierenden Systemen.