半天掌握ARM Cortex-M3：飓风行动教程

"本资源是关于‘飓风行动’的培训课程，主要聚焦于半天内学习ARM Cortex-M3微处理器的编程与应用。由利尔达嵌入式研发中心的M3小组于2010年12月制作，旨在帮助用户快速掌握Cortex-M3处理器的特性与优势。课程内容涵盖了TI Stellaris M3产品的介绍、Cortex-M3的市场定位、技术特点以及性能比较。" 在深入探讨ARM Cortex-M3之前，首先需要理解ARM公司及其Cortex系列处理器的背景。ARM是一家知名的微处理器架构设计公司，其Cortex系列针对不同的市场应用提供了定制化的解决方案。Cortex系列分为A、R和M三个子系列，分别面向复杂的操作系统应用、实时操作系统和嵌入式处理器市场。ARM Cortex-M3是专为微控制器市场设计的，强调成本优化和高效能。 Cortex-M3的主要特性包括： 1. 单周期Flash访问，确保快速执行。 2. 快速中断控制器，中断响应时间短至6个时钟周期，最多不超过12个时钟周期。 3. 内置单周期硬件乘法器和除法器，提高运算效率。 4. 使用Thumb-2混合16-/32-位指令集，无需模式切换，简化编程。 5. 提供三种低功耗睡眠模式，降低功耗。 6. 强大的调试功能，如数据断点和软件断点，便于开发和调试。 7. 自动操作功能，如读/修改/写操作，可在单个时钟周期内完成。 8. 高性能，达到1.25 DMIPS/MHz，优于ARM7和ARM9。 Cortex-M3相比ARM7的优势在于： 1. 完全支持高级编程语言，无需汇编代码。 2. 减少所需的Flash存储空间，通常只需要ARM7的一半。 3. 在微控制器控制应用程序上，执行速度提升2-4倍。 4. 中断处理性能显著提高，原始中断性能快85%，PID主循环快217%，乘法优化代码快294%。 此外，Cortex-M3的中断系统是一个重要的改进点。相比于ARM7TDMI的中断控制器，Cortex-M3引入了完整的Nested Vector Interrupt Controller (NVIC)，能够处理多达240个中断，具有32级中断优先级。NVIC确保了进入中断服务程序(ISRs)的时间确定且快速，仅需6个时钟周期，而无需像ARM7那样可能需要20-50个时钟周期。Cortex-M3的硬件堆栈处理中断服务程序，消除了对特殊汇编代码的需求，简化了开发流程。 通过这个课程，学习者可以全面了解ARM Cortex-M3处理器的核心特性和优势，并能快速上手使用，适用于嵌入式开发、物联网设备和微控制器应用等领域。