周立功Cortex-M3技术参考手册解析

"CM3技术参考手册，中文版，由广州周立功单片机发展有限公司提供，详述了Cortex-M3处理器的技术细节和编程模型。" Cortex-M3是ARM公司设计的一种微处理器内核，广泛应用于嵌入式系统，特别是在实时操作系统(RTOS)和低功耗应用中。本手册主要涵盖以下几个核心知识点： 1. **处理器概述**：Cortex-M3是基于ARMv7-M架构的32位处理器，设计时注重性能、功耗效率和易于使用。它包含处理器内核、嵌套向量中断控制器(NVIC)、浮点处理单元(FPB)、数据访问跟踪模块(DWT)、仪器触发模块(ITM)、内存保护单元(MPU)、嵌入式跟踪宏单元(ETM)、测试协议接口单元(TPIU)以及软件/JTAG调试端口(SW/JTAG-DP)。 2. **处理器组件**： - **NVIC**：负责管理中断处理，支持中断优先级分组和嵌套中断。 - **总线矩阵**：协调处理器内核与外设之间的数据传输。 - **FPB**：用于快速执行浮点运算的硬件加速器。 - **DWT**：用于代码和数据访问的调试工具。 - **ITM**：支持实时调试和性能监控。 - **MPU**：提供存储器区域保护，防止意外的数据修改。 - **ETM**：提供运行时行为的追踪。 - **TPIU**：用于调试信号的输出。 - **SW/JTAG-DP**：为调试工具提供接口。 3. **可配置选项**：处理器支持中断数量、MPU的配置、以及ETM的启用等可选功能，以满足不同应用场景的需求。 4. **编程模型**： - **工作模式**：包括特权模式和用户模式，前者允许访问所有资源，后者则限制了一些敏感操作。 - **工作状态**：分为Thumb2、Thumb和ARM状态，其中Thumb2是16位和32位指令混合的执行状态，提供了高效的代码密度。 - **寄存器**：包括通用寄存器和特殊用途的程序状态寄存器(xPSR)，它们是程序执行的关键部件。 - **数据类型**：定义了各种基本数据类型，如整型、浮点型等。 - **存储器格式**：详细描述了内存的组织结构，包括字对齐、小端或大端模式等。 - **指令集**：Cortex-M3支持Thumb2指令集，包含了丰富的运算指令和控制流指令。 5. **系统控制**：介绍了处理器寄存器，如NVIC、调试接口寄存器、存储器保护单元寄存器等，这些寄存器用于配置和控制处理器的行为。 6. **存储器映射**： - **Bit-banding**：一种优化访问单个位的机制，提高了访问效率。 - **ROM存储器表**：提供了固件和初始化数据的存放位置。 7. **异常模型**：异常是处理器对非正常事件的响应，包括中断和系统错误。手册详细解释了异常的类型、优先级、堆栈处理、占先和退出机制，以及复位过程。 该手册为开发者提供了全面的Cortex-M3处理器的参考信息，无论是进行系统设计还是编写底层驱动程序，都能从中获取必要的知识。