單片機Cortex-M3的八個知識點

發(fā)布時間：2020-1-19 17:13 發(fā)布者：英尚微電子

關(guān)鍵詞： Cortex-M3 , MCU , 單片機 , 靈動微 , 靈動微電子

近兩年隨著電子產(chǎn)品智能需求提升，靈動微通用類MCU需求暴漲，例如僅僅一個智能門就需要三顆MCU如果需要實現(xiàn)無線控制，還需要能支持無線藍牙的的MCU。而對于低階機器人來說，就需要23顆MCU ，高階機器人需要30多顆MCU，此外如果需要機器人有表情，則需要更多MCU，還有如果機器人融入更多情緒功能則需要的MCU還會更多。而Cortex-M3內(nèi)核MCU是目前使用比較廣泛的。MCU目前使用內(nèi)核常用的有Cortex-M3，Cortex-M0/MO+，Cortex-M4.下面介紹比較常用Cortex-M3的八個知識點

Cortex-M3的八個知識點

1.指令集

32位ARM指令集：對應ARM狀態(tài)

16位Thumb指令集：對應Thumb狀態(tài)（是ARM指令集的一個子集）

指令集演進圖

2.BKP備份寄存器（42個16位寄存器組成），用來存儲用戶應用程序數(shù)據(jù)。在Vdd掉電時由Vbat供電。。在待機復位、系統(tǒng)復位、電源復位后，這些寄存器不會被復位

3.不再像別的ARM7那樣從thumb狀態(tài)和ARM狀態(tài)來回切換

Thumb-2指令集橫空出世，Cortex-M3不支持ARM指令集

4.DMA用來提供外設(shè)和存儲器以及存儲器和存儲器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸，而不需要CPU干預。

當DMA和CM3核同時訪問相同的目標（外設(shè)或者RAM）時，總線仲裁器會循環(huán)調(diào)度，確保CM3核得到至少一半的系統(tǒng)總線帶寬。

5.Cortex-M3的內(nèi)核是指MCU的CPU，而完整的MCU還要加上其他外設(shè)，如存儲器、IO等其他模塊。

下圖是一個MCU內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖

6.ARM結(jié)構(gòu)的發(fā)展V4（ARM7）、V5（ARM9）、V6（ARM11）、V7A/R/M(Cortex系列)

ARM處理器架構(gòu)進化史

7.Cortex-M3使用的是Thumb-2指令集：支持16位/32位指令，因此不用再來回切換

8.Cortex-M3為32位處理器內(nèi)核。存儲器機構(gòu)、寄存器、內(nèi)部的數(shù)據(jù)路徑都是32位的。采用哈弗結(jié)構(gòu)，擁有獨立的指令總線和數(shù)據(jù)總線，使得指令總線和數(shù)據(jù)總線并行不悖。但是指令總線和數(shù)據(jù)總線共享同一個存儲器空間。

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