ARM Cortex-M3与以太网帧结构解析

"飓风行动---半天学会ARM Cortex-M3 课件，涵盖了以太网帧结构、TI Stellaris M3产品介绍以及ARM Cortex-M3处理器的特性与优势。" 在深入探讨ARM Cortex-M3之前，让我们先了解以太网帧结构。以太网帧是局域网中数据传输的基本单元，它的结构对于网络通信至关重要。帧的开头是同步序列，由连续的10101011比特序列组成，用于确保接收端能正确地识别帧的开始。接下来是目的地址字段，区分单播和多播地址，单播地址的最低位为0，多播地址的最低位为1。紧接着是源地址字段，然后是长度或类型字段，它指明了后续数据字段的长度或者数据的协议类型。数据字段的大小在46到1500字节之间，最后是帧校验序列（FCS），通常采用CRC-32算法，确保数据在传输过程中没有错误。 现在转向ARM Cortex-M3，它是ARM公司针对嵌入式应用设计的一种高效能、低功耗的处理器。Cortex-M3属于Cortex系列中的M系列，主要面向微控制器市场。其特性包括： 1. 优化的单周期Flash访问，提高了执行速度。 2. 快速中断控制器，响应时间短，最多只需6个时钟周期。 3. 内置单周期硬件乘法器和除法器，提升计算效率。 4. 使用Thumb-2指令集，混合16位和32位指令，无需模式切换，减少了代码大小。 5. 提供三种睡眠模式，有助于节能。 6. 集成了高级调试功能，如数据断点和软件断点。 7. 单周期的读/修改/写操作，提高处理效率。 8. 性能强大，达到1.25 DMIPS/MHz，优于ARM7和ARM9。 ARM Cortex-M3相比ARM7有显著优势，如： 1. 完全支持高级编程语言，无需汇编代码。 2. 减少了Flash存储需求，运行C代码所需空间仅为ARM7的一半。 3. 在MCU控制应用中，执行速度可提高2-4倍。 4. 中断处理性能显著提升，中断响应速度比ARM7快约85%。 5. 具有完整的Nested Vector Interrupt Controller (NVIC)，支持多达240个中断，32级优先级，使得中断处理更加灵活且确定性更强。 Cortex-M3是为满足低功耗、高性能市场需求而从头设计的，对比15年前的ARM7TDMI，它提供了更先进、更优化的中断处理机制，无需特殊汇编代码，简化了软件开发，更适合现代嵌入式系统的需求。 总结来说，本课件主要介绍了以太网帧结构，强调了其在数据通信中的作用，并深入探讨了ARM Cortex-M3处理器的特性、优势以及相对于ARM7的改进，适合学习嵌入式系统特别是基于ARM Cortex-M3平台的开发者参考。