第3部第 7章ご購入はこちら CPU コアが共通なんだからソフトウェア構造も共通じゃないとネ! 移植も簡単! 入門 ARM が決めた基本ソフトウェア規格CMSIS 石岡之也 CMSIS-DSP 固定小数点や浮動小数点を含めた DSP ライブラリのプログラム・インターフェースを定義メーカのマイコンへも乗り換えられるようにするために CMSIS という規格を定めています．マイコン・メーカとしても，DEVICE-HAL と CMSIS-CORE の一部をマイコンへ対応させるだけでマイコン用の CMSIS 用パッケージを提供できるようになります． CMSIS-RTOS リアルタイム・オペレーティング・システムのためのプログラム・インターフェースを定義ペリフェラルも含めたマイクロコントローラの構成を表すシステム・ビューの定義 ● 移植しやすくなるしくみ CMSIS-SVD CMSIS-Driver ジェネリック・ペリフェラル・ドライバ・インターフェースの定義 CMSIS-DAP デバッガとの接続部（Debug Access Port）を標準化するための定義 CMSIS-Pack マイクロコントローラを使うためのプログラムなどをまとめたソフトウェア・パッケージ（CMSIS ライブラリ一式）表 1　CPU コアが共通なんだからソフトウェア構造も共通じゃないと…ARM 社が定める規格 CMSIS 規　格定　義 Cortex-M 系プロセッサ・コアとペリフェラ CMSIS-CORE ル・レジスタを定義 ARM が定める基本ソフトウェア規格 CMSIS ● 全体像 Cortex-M 系マイコンでは一般的に，ARM 社が規定しているソフトウェア・インターフェース規格 CMSIS（Cortex Microcontroller Software Interface Standard）のソースコードがマイコン・メーカから提供されています． CMSIS が定める規格は現在のところ表 1 のように七つに分類されています．CMSIS の全容を図 1 に示します． CMSIS の基本的な考えは，マイコン・メーカやサードパーティから提供される DEVICE-HAL（CMSISDriver で規定されてない搭載デバイス用のハードウェア抽象化レイヤ）やリアルタイム OS を，ユーザが作成するプログラムから隠ぺいすることで，マイコンやリアルタイム OS が変更となってもユーザ・プログラムを変更することなしに利用できることを目的としています．簡単に言うと ARM 社としては，Cortex-M マイコン上で動作するユーザ・プログラムは変更なしにどの 2016 年 4 月号実際にプログラムを作成するユーザは，マイコン・メーカやコンパイラ・メーカから提供されるマイコンの周辺機能などを定義したヘッダ・ファイル，初期化するためのソースやヘッダ・ファイル，使用する規格を定義した API のソースやヘッダ・ファイルを，プログラムをビルドする環境に取り込みます．使用するマイコンを変更した場合には，そのマイコンに対応した CMSIS のファイルをウェブなどから入手し，ビルド環境へ取り込み直せば，新たなマイコン上で動作するプログラムを作ることができるようなしくみとなっています． ● デバッガ・インターフェースも共通化また，ユーザやマイコン・メーカの両方にかかわるデバッグ環境も，CMSIS-DAP として USB 経由での JTAG や SWD（Serial Wire Debug）によるデバッグ・インターフェースを定めています．今までは，例えば ST マイクロエレクトロニクスであれば ST-Link，NXP セミコンダクターズでは LPCLink，特定のデバッガを持たないボードなどは JTAG エミュレータをユーザが購入などして用意してきました．CMSIS-DAP を用いることでユーザは，デバッガ操作用の PC へ各種のドライバやデバッガの制御プログラムを個別に用意するのではなく，CMSIS-DAP に対応した一つのドライバや制御プログラムを用意しておけば，デバッガへアクセスできるようになります．基本 CMSIS-CORE のしくみ Cortex-M 系マイコンを使い始めるにあたり，最も 89