Cortex®-M23, M33: Armv8-M Architektur mit Security Extension - Seminar / Kurs von MicroConsult GmbH

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 Aufsetzen von 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 Vector Interrupt 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 und Daten an vordefinierten Adressen

Effiziente C-Programmierung für die Cortex-Architektur

• Compiler-Optimierung, Compiler-Optionen
• Schnittstelle C - 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 in Assembler und C

• Armv6-M und Armv7-M Programme werden auf einem Cortex-M-basierenden Evaluierungsboard entwickelt und getestet
• Übungen für den Armv8-M werden mit einem LPCXpresso55S69 Board eingeübt

MicroConsult Plus:

• Sie bekommen von uns einen USB-Stick und können damit Kopien Ihres Übungsverzeichnisses und der Lösungsbeispiele für alle Übungsaufgaben mitnehmen. Zusätzlich erhalten Sie eine Installationsanleitung mit Download-Links der Toolumgebung, um die Übungen auch nach dem Training nachvollziehen zu können. Ebenso erhalten Sie von uns - nur bei dem November-Termin 2020 - das LPCXpresso55S69 Board zum Vertiefen Ihrer Kenntnisse.

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Sie kennen die neue Armv8-M Architektur (Cortex®-M23 und -M33) und können Programme in Assembler und C erstellen. Sie können die Programme in gemischter Secure und Non-secure Konfiguration im Speicher platzieren und testen. Sie sind perfekt vorbereitet für die Entwicklung von Cortex®-M23/M33-basierenden Systemen.