Cortex-M系列嵌入式知识与面试指南

该文档是关于Cortex系列嵌入式处理器的常用知识和面试题库，涵盖了从基础的内核发展历史到高级的系统异常处理、中断机制以及存储器保护单元等多个方面，适合准备嵌入式领域面试或深入学习的人士参考。 Cortex系列是ARM公司推出的处理器内核，广泛应用于嵌入式系统。文档首先介绍了ARM内核的发展历程，从早期的arm7、arm9、arm11到Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4直至高性能的A系列如Cortex-A7、A57和A72，这些不同内核适用于不同的应用需求，从微控制器到服务器平台。 Cortex-M0系列芯片系统框图包括了中断控制器、M0内核、AHB总线、存储器和外设、电源管理和时钟树等关键组件，展示了嵌入式系统的基础架构。通用寄存器包括R0-R12，以及特殊寄存器如SP（堆栈指针）、LR（链接寄存器）和PC（程序计数器）。M0系列还涉及特定寄存器如CONTROL、xPSR、PRIMASK等，它们在控制中断和异常处理中起着重要作用。 在异常和中断处理部分，文档提到了MSP（Main Stack Pointer）和PSP（Process Stack Pointer），这两个栈指针分别用于中断服务例程和线程模式。通过设置CONTROL寄存器可以切换使用哪个栈。xPSR（扩展程序状态寄存器）的IPSR字段可以识别当前运行的中断状态。PRIMASK、FAULTMASK和BASEPRI是中断管理寄存器，用于控制中断的屏蔽。 NVIC（Nested Vector Interrupt Controller）是Cortex-M系列中的核心组件，它负责管理可嵌套的中断向量，并有多个寄存器用于配置中断优先级和状态。SCB（System Control Block）系统控制块包含了更多的系统操作寄存器，如SysTick寄存器，用于实现系统定时器功能。 文档还讨论了M0/M3/M4/M7之间的区别，以及M3的快速开关中断汇编指令和系统框图。MPU（Memory Protection Unit）部分介绍了如何通过硬件保护内存区域，防止非法访问。 这份资料详尽地梳理了Cortex-M系列处理器的基础知识和面试常见问题，对于理解ARM嵌入式系统的底层工作原理和面试准备具有极高的价值。