STM32L4システムコンフィグレーションコントローラについてご案内します。 1 STM32L4デバイスは、コンフィギュレーション・レジスタのセットを備えています。システム構成コントローラは、次の機能にアクセスできます：メモリ領域0に対処するためにリマッピング、 GPIOの外部割り込み回線接続を管理し、特定の連続運転性の機能、 SRAM2の書き込み保護および消去、小数点ユニット割り込みを浮遊、ファイアウォール制御そして、最後に、I²C高速モードプラスに使用する20ミリアンペア高ドライブI/Oの構成 2 この図は、STM32L4の4ギガバイトのリニアアドレスマッピングです。フラッシュメモリは、デュアルバンク構成で、1MBまでです。 FB_MODEビットは、図のように、バンク1と2のアドレスマッピングを決定します。また、CortexM4コアで見られるようなベクタテーブルの先頭である、0番地にエイリアスされているバンクを決定します。 SRAMの合計サイズは128KBです。これは、2つの部分に分かれています。 SRAM1は、アドレス0xx20000000から始まる96KBです。そして、SRAM2は、アドレス0x10000000から始まる32 KBです。 SRAM1は、RAMのための通常のARMメモリ空間に配置されています。 SRAM2は、直接ウエートステート0でデータコードと命令コードをバスを介してアクセスすることができ、コードの実行に使用することができます。 3 アドレス0のメモリリマップは、システム・バスを使用するのではなく、命令とデータバスへのアクセスするおかげでに性能を押し上げることが可能です。アドレス0のメモリリマップは、システムコンフィグレーションリマップレジスタのMEM_MODEビットを使用して選択される。それは、メインフラッシュメモリ、システムフラッシュ・メモリ、FMC バンク1(NORかPSRAM)、SRAM1、QUADSPIのどれかを選択します。システムコンフィグレーションリマップレジスタのFB_MODEビットが、バンク1またはバンク2を交換することができ、それによってフラッシュメモリバンク1と2のいずれかで起動することが可能です。 4 これは、STM32L4のバスマトリックスです。バス・マスタは、最上部に表示され、Cortex-M4コアと2つのDMAコントローラは、丸で囲んだ交点を経由して右図のバススレーブと通信します。フラッシュメモリは、アクセラレータを介して読み込まれます。 Cortex-M4命令は、命令バスを介してフェッチされ、リテラルプールは、データバスを介して読み込まれます。 SRAM1は、デフォルトではシステムバスによってアクセスされ、またアドレス0に再マッピングされたときにIバスとDバスを通じてアクセスされます（濃い青色の円で示される経路。これは性能を向上させるため）。 SRAM2は、常にIバスDバスを介してアクセスされ、ゼロウエイトステートコードの実行を可能にします。クワッドSPIおよびFMCバンクはデフォルトでは、システム・バスを介して読み込み、実行され、パフォーマンスを向上させるために0に再マッピングすることが可能です。 2つのDMAは全てのメモリと周辺機器にアクセスすることが可能です。異なるバス・マスタは、ハイパフォーマンスな計算や操作を可能にするように、バスマトリクスを経由して、同時に異なるメモリ及び周辺機器にアクセスすることができます。 5 BOOT0ピンとnBOOT1という名前のオプションビットで選択された3つのブートモードがあります。BOOT0ピンがローレベルのとき、STM32L4はアドレス0にエイリアスされたユーザFLASHメモリからブートする。これはSTM32L4を起動する標準的な方法です。 BOOT0ピンがハイレベルのとき、nBOOT1ビットがブートモードを決定します。デフォルトオプションのビット設定はHで、フラッシュメモリ内のシステムメモリのbootloaderを有効にする。他のオプションは、デバッグ目的で使用することができるSRAM1 のメモリ領域からブートです。ユーザFlashメモリからのbootが選択された場合、オプションビットBFB2がデフォルト値である‘0’のとき、STM32L4はバンク 1から起動します。BFB2オプションビットが‘1’に設定されている場合、STM32L4フラッシュメモリバンク2から起動します(その最初のアドレスが有効なSRAMアドレスの場合)それ以外の 6 場合は、バンク1から起動します。このチェックは、有効なベクタテーブルを確実にします。 6 オンチップのブートローダは、ユーザが、周辺シリアル通信を介して、フラッシュメモリをプログラムすることをサポートします。サポートされているプロトコルは、USART、USB、CAN、SPI およびI2Cです。 7 32KBのSRAM2は、性能、完全性、安全性、および低消費電力のために特に適しています。 SRAM2は、リマッピングせずにデータと命令バスを介してアクセスされる。これはゼロウェイトステートでコード実行できるということです。 SRAM2は、パリティチェックをサポートしている。データバス幅は36bitです。なぜなら4ビットは、メモリの堅牢性を高めるために（1バイトにつき1ビット）のパリティ検査のためです。これはクラスBまたはSIL規格により必要です。クラスBとSILは安全基準で、クラスBは家電用でSILは機能安全のためです。パリティビットはSRAMへの書き込み時に計算記憶されます。そして読み取り時に、自動的にチェックされます。 1bitが失敗した場合は、NMIが生成されます。同じエラーは、タイマーのブレーク入力に連結することができます。SRAM2 パリティチェックは、デフォルトでは無効になっていることに注 8 意してください。 SRAM2の内容は、必要に応じてスタンバイ状態で保持することが可能です。 8 SRAM2は、セキュアなアプリケーションに適しています。 SRAM2は、1KBの単位で書き込み保護することが可能です。 SRAM2はまた、RDPオプション・バイトを介して読み出し保護が可能です。保護された場合には、SRAM2は、システムFlash からまたはSRAMからbootしたとき、JTAGまたはシリアルワイヤデバッグポートを介した、読み取りまたは書き込みができません。読み出し保護がレベル1からレベル0に変更されたときSRAM2が消去されます。詳細については、システムメモリ保護トレーニングを参照してください。 SRAM2はSRAM2システムコンフィグレーションコントロールおよびステータスレジスタのSRAM2ERビットを設定することにより、ソフトウェアで消去することが可能でし。SRAM2は、ユーザーオプションバイトのオプションビットSRAM2_RSTに応じて、システムリセットで消去することが可能です。 9 システムコンフィグレーションレジスタ2は、SRAM2のパリティエラーフラグなどの安全性と堅牢性にリンクされている制御およびステータスビットを含み、および制御ビットは直接、いくつかのエラー検出イベントをタイマのブレーク入力につなぎます。これは、アプリケーションのクラッシュ時にタイマ出力を既知の状態に置くためです。プログラムされると、次のシステムリセットされるまでロックされます。これらの内部イベントは、フラッシュエラーコード訂正イベント、電源電圧検出イベント、 SRAM2パリティエラーイベント、およびCortex-M4ハードフォールトが含まれます。 10 システムコンフィグコントローラは、Stopモードからウェイクアップするための、外部割り込みまたはイベント信号をGPIO に割り当てるのを管理します。コンフィギュレーションレジスタ1は、浮動小数点ユニットの割り込み制御ビットが含みます。なお、I2C高速モードプラスの 20ミリアンペアドライブの制御イネーブルビットも含まれています。4つのI/Oは、彼らは、I2C機能として使用されていない場合でも、ハイドライブモードに設定することが可能です。それらは、例えば、LEDを駆動するために使用することができます。I/Oのアナログスイッチ電圧ブースターは、ファイアウォールと同様に、ここで選択されます。 11 ここでは、80 MHzでのEEMBCのCoreMarkベンチマークの実行性能を比較します。最大のパフォーマンスは、コードはSRAM1に、データを SRAM2に置いた時に達成されます。これは、SRAM1にコード、SRAM2にデータで、SRAM1をアドレス0に再マッピングされている時にも最大のパフォーマンスに到達することができます。80 MHzでフラッシュメモリから実行する場合、ARTアクセラレータが有効になっているときに最大のCoreMark性能に達し、性能をほとんど損失しません。なぜなら、フラッシュアクセスは80 MHzで4ウェートステートを必要とするからです。プリフェッチバッファを有効にすると、わずかに高いスコア、 3.35のCoreMark/ MHzとなります。このトレーニングに加えて、リセットおよびクロック制御、パワーコントローラ、割り込み、フラッシュおよびシステムメモリ保護機能、タイマーとI2Cトレーニングを参照可能です。 13 詳細はアプリケーションノート「AN2606 STM32 microcontroller system memory boot mode and AN4435 Guidelines for obtaining UL/CSA/IEC 60335 Class B certification in any STM32 application」を参照してください。 14