Cortex®-M23, M33: Armv8-M Architektur mit Security Extension

Wer Mikrocontroller-Systeme auf Basis moderner ARM-Prozessoren sicher entwickeln möchte, findet in dieser Weiterbildung den passenden Einstieg. Sie lernen die aktuelle ARMv8-M Architektur der Cortex®-M23- und Cortex®-M33-Prozessoren kennen und entwickeln eigene Programme sowohl in Assembler als auch in C.

Der praxisorientierte Kurs Cortex®-M23, M33: Armv8-M Architektur mit Security Extension richtet sich an Entwicklerinnen und Entwickler, die ihr Wissen rund um Embedded-Systeme gezielt erweitern möchten. Der klare Fokus auf Software macht diese Fortbildung besonders wertvoll für alle, die Sicherheit und Effizienz in ihre Projekte bringen wollen.

Ein zentrales Highlight ist die Auseinandersetzung mit TrustZone-Technologie, die eine saubere Trennung von Secure- und Non-Secure-Bereichen ermöglicht. Ergänzend beschäftigen Sie sich unter anderem mit Prozessorarchitektur, erweitertem Befehlssatz und dem Interruptverhalten der neuen Cortex®-M-Generation.

Durch zahlreiche praktische Übungen mit realer Hardware wie dem STM32H563 Nucleo-Board und Werkzeugen wie Keil Studio setzen Sie das Gelernte direkt um. So gewinnen Sie Sicherheit im Umgang mit gemischten Secure- und Non-Secure-Konfigurationen und können Programme zielgerichtet im Speicher platzieren und testen.

Nach Abschluss der Schulung sind Sie optimal darauf vorbereitet, Cortex®-M23- und Cortex®-M33-basierte Systeme professionell zu entwickeln. Zusätzlich erhalten Sie die Übungen zum Download samt Installationsanweisungen, sodass Sie Inhalte jederzeit nachvollziehen und wiederholen können.

• 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 Aufsetzenvon 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 VectorInterrupt 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 undDaten an vordefinierten Adressen
• Effiziente C-Programmierung für die Cortex-Architektur
  • Compiler-Optimierung, Compiler-Optionen
  • SchnittstelleC - 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 inAssembler und C
  • Armv6-M und Armv7-M Programmewerden auf einem Cortex-M-basierenden Evaluierungsboard entwickelt und getestet
  • Die Übungen für Armv8-M werden mit einem STM32H563 Nucleo-Board durchgeführt.
  • Die Übungen werden mit Keil Studio (Visual Studio Code) durchgeführt. Keil uVision wird manchmal als Debugger verwendet
• MicroConsult Plus:
  • Sie erhalten die Übungen zum Download
  • Darüber hinaus können Sie dank der Installationsanweisungen und Download-Links für die Tool-Umgebung die Übungen nach der Schulung wiederholen