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Cortex-M1プロセッサ

Cortex-M1プロセッサ Image (View Larger Cortex-M1プロセッサ Image)
ARM® Cortex®-M1プロセッサは、FPGAへの実装専用に設計された初のARMプロセッサです。Cortex-M1プロセッサは、すべての主要FPGAデバイスをターゲットとしており、主要FPGA合成ツールに対応しているため、設計者が各プロジェクトに最適な実装を選択できます。OEMは、Cortex-M1プロセッサにより、FPGA、ASIC、ASSPなど、複数のプロジェクトにわたってソフトウェアとツールに対する投資を合理化し、多大なコストを節約できます。また、業界標準プロセッサの使用によって特定ベンダへの依存を避けることが可能です。
 


ARM Cortex-M1プロセッサは、ActelAltera、XilinxなどのさまざまなFPGAデバイスに対応しており、FPGAアプリケーション向けの高品質な標準のプロセッサ アーキテクチャに対するニーズに応えます。

FPGAにARM Cortex-M1を使用する利点

  • あらゆる用途に対応する標準のプロセッサ アーキテクチャ
  • Cortex-M1プロセッサはすべての主要FPGAベンダに対応しており、特定のベンダへの依存を避けることが可能
  • FPGA、ASIC/ASSPを通じてソフトウェアとツールの再利用が可能
  • FPGAからASICへの簡単な移行
  • ARM Connected Communityという最大規模のエコシステムによるサポート
  • Cortex-M1プロセッサの設計を最も効率的な新しいFPGAに簡単に移行可能
  • さまざまなパフォーマンス レベルのソリューションを提供する充実したARMプロセッサ ロードマップによるサポート
  • 何十億個もの ARM搭載®デバイスで実証されているARMアーキテクチャ

ARM Cortex-M1プロセッサは、ARM Connected Communityの幅広いツールやオペレーティング システムのエコシステムをFPGAユーザにもたらします。また、ARM Cortex-M3プロセッサなど、ASICに最適化されたプロセッサとのソフトウェア互換性も維持しています。開発者は、業界最大のエコシステムでサポートされている1つのアーキテクチャに標準化することで、ハードウェアとソフトウェアのエンジニアリング コストを削減できます。

アプリケーション

 


ARM Cortex-M1の周波数および面積

FPGAタイプ 周波数(MHz) 面積(LUTS)
65 nm Altera Stratix-III、Xilinx Virtex-5 200 1900
90 nm Altera Stratix-II、Xilinx Virtex-4 150 2300
65 nm Altera Cyclone-III 100 2900
90 nm Altera Cyclone-II、Xilinx Spartan-3 80 2600
130 nm Actel ProASIC3、Actel Fusion 70 4300タイル

上記の表には、異なるFPGAプラットフォームにおけるCortex-M1の周波数と面積のガイドラインを示しています。個々のFPGAシステムで得られる結果は、使用する合成ツール、使用する配置配線ツール、および選択したコンフィギュレーション オプションによって異なります。

上記に示されている結果を取得するのに、次のコンフィギュレーション オプションを使用しました。

  • Cortex-M1の最小構成(0 K TCM、デバッグなし)
  • 最も速い業務用のスピード グレードを想定

評価プログラム

ARMでは、ライセンスを取得する前にCortex-M1を評価できるプログラムを提供しています。評価の方法は2つあります。

OpenCores Plusプログラムは、Arrow Electronicsを通じて提供されます。同社から無償の評価版をダウンロードしてください。このプログラムの詳細については、ArrowのWebサイトを参照してください。

Cortex-M1は、Synopsys ReadyIPプログラムでも評価することができます。ARM Cortex-M1プロセッサのSynopsys ReadyIPフローでは、設計内で評価コアを統合し、ActelAltera、XilinxからFPGAベンダ デバイスを選択してターゲットとすることができます。コアの評価版は、クリックスルー ライセンス契約とオンライン登録によって手軽にご利用いただけます。


Cortex-M1プロセッサは、人気の高い高密度のThumb-2®命令セットを実装する合理化された3段32ビットRISCプロセッサです。これにより、ARM7TDMI®プロセッサより上位のあらゆるARMプロセッサにおいてThumbコードとの互換性を維持しつつ、プロセッサとソフトウェアのどちらのフットプリントも、最も小さいFPGAデバイスの条件を満たすことができます。Cortex-M1プロセッサは、Cortexファミリ最小のプロセッサでありながら、0.8 DMIPS/MHzの性能を実現します。

機能セット

  • 合理化された3段32ビットRISCプロセッサ
  • 高周波数、小面積設計
  • コンフィギュラブルな命令とデータ密結合メモリのサイズ(0 K~1024 K)
  • 割り込みコントローラを内蔵
  • 1~32の割り込みのサポート
  • 割り込みあたり4つの優先度
  • 高度な設定が可能なデバッグ ロジック
  • 削除可能なデバッグ、ブレークポイント、およびウォッチポイント
  • ビッグ エンディアンまたはリトル エンディアンにコンフィギュラブル
  • 高速乗算器または小型乗算器のコンフィギュレーション オプションをサポート
  • AMBA® AHB-Lite 32ビット バス インタフェース

互換性

Cortex-M1プロセッサは、各社独自の合成フローまたはベンダに依存しない合成フローを使用して、あらゆるFPGAデバイスに実装可能です。

FPGAデバイスの互換性 実装ツールの互換性
Actel ProASIC3L & ProASIC3/E Actel Libero
Actel Fusion
Actel IGLOO/e
Altera Cyclone-II Altera Quartus-II
Altera Cyclone-III
Altera Stratix-II Synopsys Synplify Pro
Altera Stratix-III
Xilinx Spartan-3 Mentor Precision
Xilinx Virtex-2
Xilinx Virtex-3
Xilinx Virtex-4 Xilinx ISE

Cortex-M1開発キット

ARM Cortex-M1開発キットは、Cortex-M1プロセッサに最適な拡張機能です。開発者は、開発キットを使用することで、FPGA、MCU、ASIC、ASSPを通じて1つのアーキテクチャで製品を標準化し、エンジニアリング コストを削減できます。

Cortex-M1開発キットは、Altera Cyclone IIIフィールド プログラマブル ゲート アレイ(FPGA)デバイスに最適化された総合的なARM設計ソリューションであり、FPGAの導入を容易にするとともに、開発者にとって、Altera Quartus IIおよびAltera SOPCツールを使用したARMプロセッサ テクノロジのシームレスな統合を可能にします。

Cortex M1開発キットのパッケージ画像 

FPGA開発者は、ARM Cortex-M1プロセッサのネットリストとARM RealViewマイクロコントローラ開発キットで構成されるARM Cortex-M1開発キットを導入することで、Alteraの開発環境へのプラグインを入手し、手頃な価格でARMプロセッサ アーキテクチャを利用できます。Cortex-M1開発キットは、Arrow Electronicsによって欧州および米国で販売されます。Cortex-M1キットのイグザンプル システム チュートリアル(EST)、ユーザ ガイド(UG)、インストール ガイド(IG)は、ARM Info Centerからダウンロードできます。

ソフトウェアおよびツール

Cortex-M1プロセッサは、ARM RealView® Development SuiteRealViewマイクロコントローラ開発キットで完全にサポートされています。RealView Development Suiteには、開発者がCortex-M1プロセッサ用のアプリケーションをすぐに作成し、テストできるよう、完全な命令セット システム モデル(ISSM)が含まれます。開発者は、RealView Development Suiteのデバッガを簡単にカスタマイズして、Cortex-M1プロセッサの周囲に追加したペリフェラルを視覚化し、それらとやりとりすることができます。また、ARMの高性能なRealView ICEおよびULINK®2実行制御ユニットを使い、Cortex-M1シリコン上で動作するアプリケーションを接続およびデバッグすることも可能です。Cortex-M1プロセッサでは、ARM Connected CommunityのツールとRTOSベンダによって強化されている幅広いサポートを受けることができます。

 


 
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