3段パイプライン
Cortex-M3は3段パイプライン処理です。3段パイプラインの3段とは「フェッチ」「デコード」「演算(格納含)」です。パイプライン処理とは、一つの操作を複数の部分操作に分解し、それぞれが独立に、かつ同時に処理できるユニットを用意し、並行して動作させる並列処理のことを言います。
Cortex-M3は3段パイプライン処理です。3段パイプラインの3段とは「フェッチ」「デコード」「演算(格納含)」です。パイプライン処理とは、一つの操作を複数の部分操作に分解し、それぞれが独立に、かつ同時に処理できるユニットを用意し、並行して動作させる並列処理のことを言います。
通常のマイコンにはスタックポインタは一つしかありません。しかしCortex-M3はスタックポインタ(SP)を2つ持っています。汎用レジスタの13番がSPになっています。R13(SP)は、メインスタック(SP_main) とプロセススタック(SP_process)との間で切り替わるバンクレジスタの構成になっています。
近年、マイコンを使用した製品開発のトレンドが変わりつつある。フリースケール・セミコンダクタでは、今回の対談企業として株式会社コアを迎える。同社は、Arm Cortex-M4(F)コアを内蔵した「Kinetis K70」を搭載した開発ボード「Camellia ASURA」を開発・提供。
東芝ライテックはITアクセスポイントとエネルギー計測ユニットなどECHONET LiteTM/ECHONETTMに対応した製品をラインアップしている。このエネルギー計測ユニットにArm社 Cortex-M3搭載の東芝 セミコンダクター&ストレージ社マイコン、TX03シリーズが採用された。
Cortex-M3はアンアラインド・データ・アクセスをサポートしています。8ビット、16ビット、32ビットデータをRAM等のメモリに格納する場合、アンアラインド・データ・アクセスをサポートしていれば、無駄な領域を作らず各々のデータをRAMに格納することができます。例えばSRAMメモリでは25%以上削減可能です。
オムロン ヘルスケアは、腕に巻くだけで脈拍がわかる腕時計型脈拍計「HR-500U」を開発した。バッテリ駆動時間を確保するために、Arm Cortex-M3プロセッサを搭載し超低消費電力を特徴とするSTマイクロエレクトロニクス(以下、ST)のマイコン「STM32Lシリーズ」を採用。
Nuvoton Technology Corporation(以下、Nuvoton)は、2000年からArmパートナーとなり、Armコアを搭載したマイコンを開発・提供してきた。その最新Armマイコンとして注目を集めているのが、Cortex-M0を搭載した「NuMicro Family」である。
Arm7TDMIベースの「SAM7」ファミリ、Arm Cortex-M3ベースの「SAM3」ファミリ、およびArm926EJベースの「SAM9」ファミリで構成されるラインアップに、ローパワーを追求したArm Cortex-M4ベースの「SAM4」ファミリと、ハイパフォーマンスをローパワーで実現したArm Cortex-A5ベースの「SAMA5」ファミリを新たに追加した。
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。