STM32G4 – 相互接続マトリックス（IMX）
相互接続マトリックス
1.0版

STM32相互接続マトリックスのプレゼンテーションへようこそ。
各種の内部ペリフェラルを相互に接続するために広く使用されているマトリックスの主な機能の説明を行います。

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概要

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• ペリフェラル間の直接接続を提供
Cortex-M4
コアは不要

転送元

転送先

アプリケーション側の利点• 時間予測可能なオペレーション• 消費電力の削減• GPIO使用ピンの削減• 最適化された計算時間

STM32製品の内部に統合された相互接続マトリックスによって、ペリフェラル間の直接接続が可能となります。
アプリケーションは、これらの相互接続によって、時間予測可能な動作を確保し、CPU命令を用いたレジスタのリード/ライトを用いたペリフェラル通信の複雑な管理を回避し、場合によっては専用のGPIOを通じて転送元から転送先に信号をループする必要性を減らすという利点があります。

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主な機能

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• ペリフェラル間の自動化された直接接続• ソフトウェア処理に関する待機時間の除去• CPUリソースの削除• 専用のGPIOを通じての信号ループの必要性の解消• 低電力モード中にも動作可能（ペリフェラルに依存）

相互接続マトリックスは、2つの主要な機能を備えています。
第1ペリフェラル間の自動化された直接接続が保証され、ソフトウェア処理に関する遅延の除去が可能となり、GPIOとCPUリソースを節約できます。
第2に、ある特定のペリフェラル間の相互接続は、低電力モード中であっても動作可能です。

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転送元と転送先

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相互接続の機会は十分に利用可能
転送元ペリフェラル
割り込み

EXTI

タイマ

TIM1-8、TIM15-17、TIM20、LPTIM、HRTIM

アナログIP

A/Dコンバータ1-5、温度センサ、VBAT、VREFINT、OPAMP1-6、D/Aコンバータ1-4、COMP1-7

クロック

HSE、LSE、HSI16、LSI、MCO

RTC

リアルタイム･クロック、タンパ

SoCイベントシステム･エラー

転送先ペリフェラル
タイマ

TIM1-5、TIM8、TIM15-17、TIM20、LPTIM、HRTIM

通信IP

IRTIM

アナログIP

A/Dコンバータ1-5、D/Aコンバータ、OPAMP1-6、D/Aコンバータ1-4、COMP1-7

転送元および転送先のペリフェラルのリストを示しています。
転送元ペリフェラルは、EXTI、タイマ、アナログIP、クロック、RTC、システムエラーです。
転送先ペリフェラルは、タイマ、赤外線インタフェイス、およびアナログIP
相互接続マトリックスについては、STM32G4リファレンスマニュ
アルで詳しく説明します。

4アプリケーション例
From

5To

目的

TIM1-8、TIM15-17、TIM20、LPTIM1、HRTIM

TIM1-5、TIM8、TIM15-17、TIM20

タイマの一部は、タイマの同期またはチェーンのために内部的にリンクされる
1つのタイマがマスタ･モードで設定されている場合、スレーブ･モードで設定された別のタイマのカウンタをリセット、開始、停止、またはクロック可能

TIM7、TIM16、TIM17

HRTIM

HRTIMバースト操作と更新は、汎用タイマから発生するオンチップイベントによってトリガされる

TIM1-4、TIM6-8、TIM15-16、TIM20、HRTIM、LPTIM、EXTI

A/Dコンバータ

タイマとEXTIを使用し、A/Dコンバータトリガ・イベントを生成可能

A/Dコンバータ

TIM1、TIM3、TIM20、
HRTIM

A/D コンバータ･アナログ･ウォッチドッグは、デジタル電源アプリケーション用のタイマに接続（A/Dコンバータによるサイクルバイサイクル電流制御）

TIM1-4、TIM6-8、TIM15、HRTIM、EXTI

D/Aコンバータ

タイマとEXTIはD/Aコンバータ変換をトリガ可能

HSE、LSE、LSI、HSI16、MCO、RTC

TIM2、TIM14、TIM16、
TIM17

外付けクロック（HSE、LSE）、内蔵クロック（LSI、HSI16）、マイクロコントロー
ラ出力クロック（ MCO ）、 GPIO および RTCウェイクアップ割込みは、タイマへの入力として使用可能。これにより、 HSI16を較正し、LSI発振周波数を正確に測定することが出来る

このスライドと次の2つのスライドでは、相互接続マトリックスのさまざまな使用について説明します。
• タイマの同期またはチェーン（例えばマスタタイマが2番目のスレーブタイマをリセットまたはトリガできるようにする）• 汎用タイマを介した、バースト・モードへの移行とHRTIMの構成更新のトリガ• タイマまたはEXTIイベントによるA/Dコンバータのトリガ• 事前にプログラムされたしきい値がアナログ入力によって超えられる場合に、A/Dコンバータウォッチドッグ信号を介してタイマをトリガする• タイマまたはEXTIイベントを使用したD/Aコンバータのトリガ• HSI16およびLSIクロックの校正、例えば校正された内蔵クロックで動作しているタイマによって外付けのクロックLSE周波数を測定する

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アプリケーション例
FromTo6

目的RTC、COMP1-7

LPTIM

RTCアラーム A/B 、 RTC_TAMP1/2/3入力検出、コンパレータ出力は、 LPTIMカ
ウンタを開始するためのトリガとして使用可能

TIM1-4、TIM8、TIM15、TIM20

COMP1-7

タイマは、コンパレータへのウィンドウ入力をブランクとして使用可能

内 蔵 ア ナ ロ グ ソ ー ス （ 温 度セ ン サ、VREFINT、VBAT ） 、A/D コ ン バ ー タ
入力チャネル、OPAMP1-5出力、D/Aコンバータ出力

A/Dコンバータ1-5、COMP1-7、OPAMP1-6

アナログ相互接続:• 内蔵の温度センサからの出力電圧、内部リファレンス電圧VREFINT、VBAT
モニタリングチャンネル、 A/D コンバータ入力チャンネル、 OPAMP と D/A コン
バータの出力は、A/Dコンバータ、COMP、およびOPAMP入力チャネルに接続されている

COMP1-7

TIM1-5、TIM8、TIM20、HRTIM•••

コンパレータの出力値は、TIMx入力キャプチャ、トリガ、OCxREFクリア信号に接続可能
コンパレータの出力値は、タイマのブレーク入力信号を生成することも可能
コンパレータの出力値はHRTIM外部イベントおよび障害入力に接続可能

その他のユースケース:• RTCアラーム、改ざんイベント、またはコンパレータイベント
から低電力タイマを開始する• COMPモジュールでのブランクウィンドウの実装• 内部アナログチャンネルをA/Dコンバータ、COMP、OPAMP
ユニットに接続• COMP出力をタイマ外部トリガまたはブレーク入力として使用する

6アプリケーション例
FromTo7

目的システム・エラー

TIM1、TIM8、TIM15-17、TIM20、HRTIM

TIM1/TIM8/TIM15-17/TIM20ブレーク入力とHRTIMシステム障害入力により、MCU内部障害イベントが収集される• クロック・セキュリティ・システム（CSS）によって生成されたクロック・エラー・イベント• PVD出力• SRAMパリティエラー信号• Cortex-M4ロックアップ（ハードフォールト）出力• FlashメモリECCダブルエラー検出
ブレーク機能の目的は、タイマによって生成されたPWM信号によって駆動されるパワー・アプリケーションの保護

TIM16、TIM17

IRTIM

赤外線信号出力の波形を生成するために汎用タイマ（TIM16/TIM17）出力チャ
ネルTIMx_OC1を使用

その他のユースケース:• システム・エラー信号のタイマ・ブレーク入力への直接接続によるタイマ駆動(PWM)からのパワーアプリケーションの保護• 2つのタイマを使用した赤外線パルス変調信号波形生成

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タイマ同期の例

8• タイマ3は、タイマ2のプリスケーラとして機能することが可能

TIM3
クロック

プレスケーラ

カウンタ

TIM2
マスタ
TRGO1
モード
コントロール

ITR2

スレーブモード
コントロールCK_PSC

プレスケーラ

カウンタ

入力トリガの選択

このスライドでは、タイマ同期の簡単な例を示しています。
タイマ3はマスタタイマとして使用され、スレーブモードで設定されたタイマ2をリセット、開始、停止、またはクロックすることができます。
この例では、タイマ3はタイマ2のプリスケーラとして機能するようにタイマ2をクロッキングしています。

8

低電力モード
From

To

RUN

SLEE
P

低電力RUN

低電力SLEEP

TIM1-8、TIM15-17、TIM20、LPTIM1、HRTIM

TIM1-5、TIM8、TIM15-17、TIM20







TIM7、TIM16、TIM17

HRTIM



TIM1-4、TIM6-8、TIM15-16、TIM20、HRTIM、LPTIM、EXTI

A/Dコンバータ

A/Dコンバータ

TIM1、TIM3、TIM20、HRTIM

TIM1-4、TIM6-8、TIM15、HRTIM、
EXTI

D/Aコンバータ

HSE、LSE、LSI、HSI16、MCO、RTC

TIM2、TIM14、TIM16、TIM17









TIM1、TIM2、TIM3、TIM15

TIM2、TIM14、TIM16、TIM17









RTC、COMP1-7

LPTIM









TIM1-4、TIM8、TIM15、TIM20

COMP1-7









内蔵アナログソース（温度センサ、VREFINT、VBAT）、
A/Dコンバータ入力チャンネル、OPAMP1-5出力、D/Aコンバータ
出力

A/Dコンバータ1-5、COMP1-7、
OPAMP1-6









COMP1-7

TIM1-5、TIM8、TIM20、HRTIM









システムエラーTIM1、TIM8、TIM15-17、TIM20、HRTIM

TIM16、TIM17IRTIM

9STOP0STOP
1

低電力モードの場合でも、相互接続マトリックスを使用してペリフェラルを相互接続できます。
この表は、どの低電力モードで、ペリフェラル間の相互接続がアクティブかを示しています。

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低電力モード

10• ほとんどの相互接続は低電力モードで動作可能• すべての相互接続は、次の電源モードで動作可能:• RUN、SLEEP、低電力RUN、低電力SLEEPモード• RTC、COMP1-7から低電力タイマ（LPTIM）への接続は、STOP0モードおよびSTOP1モードでも動作可能

使用できる低電力モードは、すべての相互接続のRUN、スリープ、低電力SLEEPモードです。
リアルタイムクロックまたはコンパレータから低電力タイマへの接続は、STOP0モードとSTOP1モードでも使用できます。

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参照

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• 詳細は、以下を参照してください。
• STM32G4マイクロコントローラ・リファレンス・マニュアル• このペリフェラルに関連するペリフェラル・トレーニング• タイマ（TIM）• 低電力タイマ（LPTIM）• アナログ・デジタル・コンバータ（A/Dコンバータ）• デジタル・アナログ・コンバータ（D/Aコンバータ）• コンパレータ（COMP）• オペ・アンプ（OPAMP）• 拡張割込みおよびイベント・コントローラ（EXTI• 赤外線インタフェイス（IRTIM）• リセットとクロック・コントロール（RCC）• リアルタイム・クロック（RTC）

相互接続マトリックスの詳細については、STM32G4マイクロコントローラのリファレンスマニュアルを参照してください。
必要に応じて、次のトレーニングも参照してください。
• タイマ• 低電力タイマ• アナログ・デジタル・コンバータ• デジタル・アナログ・コンバータ• コンパレータ• オペアンプ• 拡張割込みおよびイベント・コントローラ• 赤外線インタフェイス• リセットとクロックコントロール• リアルタイムクロック11