Arm® Cortex®-M0+の概要

Arm® Cortex®-M0+は、設計に制約のある組込みアプリケーションで使用できるきわめてエネルギー効率の高いArm®プロセッサです。最小のシリコン・フットプリントと最小限のコード・サイズを特徴としているため、16bitおよび8bitマイコン・クラスの価格で32bitマイコンの性能を実現できます。プロセッサのゲート数が少ないため、シンプルな機能を必要とするアプリケーションでの開発が可能です。

Cortex®-M0+では、Arm® Cortex®-M0に機能が追加され、CPUの性能も改良されています(M0の2.33 CoreMark®/MHzに比べ2.46 CoreMark®/MHz)。Cortex®-M0+には、メモリ保護ユニット(MPU)、シングル・サイクルI/Oインタフェース、マイクロ・トレース・バッファ(MTB)が内蔵されています。

Arm® Cortex®-M0+コアの主な特徴

  • Armv6-Mアーキテクチャ
  • AHB-liteバス・インタフェース、フォン・ノイマン・バス・アーキテクチャ、シングル・サイクルI/Oインタフェース(オプション)
  • Thumb/Thumb-2サブセット命令サポート
  • 2段パイプライン
  • サブ領域とバックグラウンド領域付き8領域MPU(オプション)
  • ノンマスカブル割込み & 1~32の物理割込み
  • ウェイクアップ割込みコントローラ
  • ハードウェア・シングルサイクル(32 x 32)乗算器
  • 複数のスリープ・モード、割込み待ち(WFI)、イベント待ち(WFE)& スリープ・オン・エグジット機能内蔵、スリープ信号およびディープ・スリープ信号
  • 実装に応じて複数の保持モードが使用可能
  • 最大4つのブレークポイントと2つのウォッチポイント付きJTAGポートおよびシリアル・ワイヤ・デバッグ・ポート
  • マイクロ・トレース・バッファ(オプション)
arm cortex m0 plus Arm Cortex-M0+ブロック図

Arm® Cortex®-M0+搭載マイクロコントローラの主なメリット

フットプリントが小さいコアであるため、小さいデバイスでシングル・コアとして使用することもできれば、特殊なハードウェア・アイソレーションやタスク・パーティショニングが必要な場合は追加の組込みコンパニオン・コアとして使用することもできます。

Arm Cortex-M0+コアは、I/O、アナログおよび不揮発性メモリに基づく通常のマイクロコントローラ・アーキテクチャの要素間で生じるトレードオフに影響しません。そのため、マイクロコントローラ・ポートフォリオの分割時にバス・サイズ(8bit、16bitまたは32bit)は関係なくなります。

Arm Cortex-M0+搭載マイクロコントローラは、広く使用されており、エントリ・レベルのアプリケーションに大きなメリット をもたらします。計算性能要件を満たし、その基本アーキテクチャによって、Arm Cortex-M0+搭載マイクロコントローラは、スイッチング・ゲート数が最少化されたアプリケーションで超低消費電力性能を実現できます。Arm Cortex-M0コアは、ノイズ放射を削減し、最適なクロック速度を使用して性能要件を満たします。

コアのダイナミック・パワーは、使用されているテクノロジーに応じて、5µW/MHz~50µW/MHzの範囲です。ただし、コア自体がデバイス全体の消費電力を表しているわけではなく、その他にも考慮すべき要因があります。そのため、製品のデータシートを注意深く調べることが重要です。

Thumb命令セットは、Arm Cortex-Mファミリのサブセットです。任意のArm Cortex-M製品に対して検証済みのソフトウェア・ブロックを再利用することで、製品の拡張性が向上します。

メモリ保護ユニット(MPU)がCPUのメモリへのアクセスを管理し、メモリや他のアクティブなタスクが使用しているリソースをタスクによる偶発的な破損から防御します。MPUは、通常、リアルタイム・オペレーティング・システム(RTOS)によって制御されます。プログラムがMPUによって禁止されているメモリの領域にアクセスした場合は、RTOSがそれを検出して対処します。カーネルは、実行されているプロセスに基づいてMPUエリアの設定を動的に更新します。MPUはオプション機能で、バイパス可能です。

Arm® Cortex®-M0+をベースにしたマイクロコントローラ

STは、低消費電力で高性能な制御と処理が求められるアプリケーション向けに、Arm® Cortex®-M0+プロセッサとST独自の低消費電力アナログ・ペリフェラルを組み合わせたマイクロコントローラを提供しています。

Arm® Cortex®-M0+開発キット

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STM32G071RBマイクロコントローラを搭載したSTM32 Nucleo-64ボードは、ArduinoおよびST morpho接続をサポートしています。

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