Cortex-M23, M33: Armv8-M Architektur mit Security Extension

• TrustZone for Armv8-M
  • Secure State Transitions
  • Function Calls from Secure State to Non-secure State
  • Function Returns from Non-secure State
  • Praktische Übungen zum Entwickeln und Aufsetzenvon gemischt Secure/Non-Secure Projekten für den Cortex-M33
• Cortex-M (Armv8-M) Prozessor-Architektur
  • Register-Organisation, Special Purpose Register
  • Operation Modes (Handler/Thread, privileged/unprivileged)
  • Main Stack, Process Stack, Stack Limit Register
  • Cortex-M Pipelinekonzept
  • Cortex-M Memory Map, System Control Block
  • Praktische Übungen zu den neuen Stack Limit Registern
• Unterschied zur Armv6-M und Armv7-M Prozessor-Architektur
• Cortex-M33, M23, M7, M4, M3, M1, 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
  • Security Instructions
  • Assembler-Direktiven
  • Praktische Übungen zur Erstellung kleiner Assembler-Routinen, zum Assembler-Debuggen und zur Code-Optimierung
• Exception und Interrupt Handling
  • Exception Model
  • Reset, NMI, Faults, SysTick, Debug, Supervisor Calls, External Interrupts
  • Tail Chaining, Late Arriving, Tail Chaining with Security Transitions
  • Nested VectorInterrupt Controller (NVIC)
  • Interrupt Configuration and Status
  • Interrupt Prioritization, Priority Grouping
  • Security Targeting
  • Banked Exceptions
  • Secure Faults
  • Praktische Übungen zum SystemTick, Supervisor Call und PendSV im Kontext von RTOS-Anwendungen
  • Praktische Übungen zu den Fault Handlern und Ausgabe von Status-Informationen
• Memory Protection Unit MPU für Embedded-Systeme
  • Armv6-M und Armv7-M MPU
  • Neue Armv8-M MPU
  • Praktische Übungen zur Programmierung der MPU und zum dynamischen Umprogrammieren im Scheduler
• Security Attribution Unit (SAU und IDAU)
  • Überblick zur Security und Implementation Defined Attribution Unit
  • Attribution Attributes Secure, Non-secure, Non-secure Callable
  • Praktische Übung zur Programmierung der Security Attribution Unit
• 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 Print-Ausgaben 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 undDaten an vordefinierten Adressen
• Effiziente C-Programmierung für die Cortex-Architektur
  • Compiler-Optimierung, Compiler-Optionen
  • SchnittstelleC - 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
  • CMSIS-Erweiterungen für Armv8-M
• Übungen mit Keil µVision inAssembler und C
  • Armv6-M und Armv7-M Programmewerden auf einem Cortex-M-basierenden Evaluierungsboard entwickelt und getestet
  • Die Übungen für Armv8-M werden mit einem STM32H563 Nucleo-Board durchgeführt.
  • Die Übungen werden mit Keil Studio (Visual Studio Code) durchgeführt. Keil uVision wird manchmal als Debugger verwendet
• MicroConsult Plus:
  • Sie erhalten die Übungen zum Download
  • Darüber hinaus können Sie dank der Installationsanweisungen und Download-Links für die Tool-Umgebung die Übungen nach der Schulung wiederholen

Lernziele

• Sie lernen die neue ARMv8-M Architektur (Cortex-M23 und -M33) kennen und können Programme in Assembler und C erstellen.
• Der Schwerpunkt dieses Workshops liegt auf Software und deckt zahlreicheThemen ab, wie z.B. TrustZone, Prozessorarchitektur, erweiterter Befehlssatz, Interruptverhalten uvm.
• Nach dem Training können Sie die Programme in gemischter Secure- und Non-Secure-Konfiguration imSpeicher platzieren und testen.
• Sie sind perfekt vorbereitet für die Entwicklung von Cortex-M23/M33-basierenden Systemen.

Zielgruppe

• Hardware- und Software-Entwickler

Voraussetzungen

• ANSI-C und Mikrocontroller-Grundkenntnisse.