ビットバンド
RAMやレジスタの1ビットだけを変更したい場合、Cortex-M3ではビットバンドという方式で1命令で変更できます。ビットバンド方式とは、RAMやレジスタの各ビットがアドレス単位で指定できるエイリアス領域を持っており、そのエイリアスを変更することにより、オリジナルのビットが自動的に変更されるというものです。
RAMやレジスタの1ビットだけを変更したい場合、Cortex-M3ではビットバンドという方式で1命令で変更できます。ビットバンド方式とは、RAMやレジスタの各ビットがアドレス単位で指定できるエイリアス領域を持っており、そのエイリアスを変更することにより、オリジナルのビットが自動的に変更されるというものです。
Arm v7M アーキテクチャでは、ハーバード方式のバスを採用しています。ハーバード方式とは、データ・バスと命令バスを分離したアーキテクチャです。一般に、データと命令はいずれもメモリ領域に割り当てられているため、一つのバス上でデータと命令を処理する方式をとります。
Thumb-2命令セットとは、16ビット固定長命令セットとして導入され、Thumb-2技術の導入で、16ビットおよび32ビット命令長の混在命令セットです。Arm命令セットのパフォーマンスと、Thumb命令セットのコード密度の特徴をあわせ持つ、Cortexシリーズの主力命令セットです。
従来のArmプロセッサはArm命令(32ビット)とThumb命令(16ビット)の2つの命令セットを採用していました。しかし、Cortex-M3はArm命令セットを採用せず、Thumb命令セットの新版であるThumb-2命令セットを採用しています。
Cortex-M3プロセッサの機能概要を簡単に説明します。Cortex-M3コアは、少ないゲート数、短い割り込みのオーバーヘッド、低コストのデバッグを特徴とする低電力コアです。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。
Cortex-M3も制御部と演算部を含んで、Cortex-M3プロセッサと呼んでいます。 Cortex-M3プロセッサの中に、演算部であるCortex-M3コアが含まれていますので、Cortex-M3プロセッサとCortex-M3コアの2層構造になっていると言えます。
東芝セミコンダクター&ストレージ社は、いち早くモータ駆動を必要とする家電向けにインバータ制御機能を取り入れたマイコンを提供するなど、モータの低消費電力化や高性能化に取り組んできた。その集大成が東芝Armマイコンに搭載した「ベクトルエンジン」である。
睡眠中に一時的に呼吸が止まる「睡眠時無呼吸症候群」の簡易検査装置「SAS-3200」を取り上げる。単三電池2本で24時間以上の動作を実現するためと、生体信号を高精度で処理するために、Cortex-M3プロセッサを搭載したSTマイクロエレクトロニクスの「STM32F103」を採用した。
フリースケール・セミコンダクタ(以下、フリースケール)は、Armコアを搭載した製品として既に多くの実績を誇るi.MXはもとより、汎用マイコンとしてKinetis(キネティス)とプロセッサとしてVybrid(バイブリッド)をラインアップに加え、さらなる拡充を図っている。