"Cortex-M3技术参考手册"
Cortex-M3是ARM公司设计的一款高效能、低功耗的微处理器核心，广泛应用于嵌入式系统和物联网设备中。本手册详细介绍了Cortex-M3的架构、编程模型、系统控制、存储器映射以及异常处理等方面的知识。
1. **处理器概述**：
Cortex-M3处理器是一种基于ARMv7-M架构的32位RISC（精简指令集计算机）核心，主要设计用于微控制器应用。它具备高效的中断处理能力和低功耗特性，适合实时操作系统。
2. **处理器组件**：
- **处理器内核**：Cortex-M3的核心，执行指令和计算。
- **NVIC（Nested Vector Interrupt Controller）**：嵌套向量中断控制器，管理中断处理。
- **总线矩阵**：协调处理器与内存和其他外设之间的数据传输。
- **FPB（Fault Handling Unit）**：故障处理单元，用于快速跳转到预设的故障处理代码。
- **DWT（Data Watchpoint and Trace）**：数据观察点和追踪功能，用于调试。
- **ITM（Instrumentation Trace Macrocell）**：仪器追踪宏单元，提供软件调试支持。
- **MPU（Memory Protection Unit）**：内存保护单元，保护内存区域不受非法访问。
- **ETM（Embedded Trace Macrocell）**：嵌入式追踪宏单元，用于性能分析和调试。
- **TPIU（Trace Port Interface Unit）**：追踪端口接口单元，连接到外部调试工具。
- **SW/JTAG-DP**：软件/联合测试访问端口，提供硬件调试接口。
3. **可配置选项**：
- **中断**：处理器支持可配置的中断数量和优先级。
- **MPU**：内存保护单元的配置选项，允许设置不同的内存区域保护策略。
- **ETM**：可以根据需求开启或关闭嵌入式追踪功能。
4. **编程模型**：
- **工作模式**：包括特权模式和用户模式，特权模式下可以访问所有资源，用户模式下访问受限。
- **工作状态**：分为Thumb2执行状态和线性地址空间。
- **寄存器**：包括13个通用寄存器和一个特殊的程序状态寄存器xPSR。
- **数据类型**：支持各种基本和复合数据类型。
- **存储器格式**：采用小端存储方式。
- **指令集**：Cortex-M3使用Thumb2指令集，是一种高效32/16位混合指令集。
5. **系统控制**：
- **处理器寄存器**：涵盖NVIC、调试寄存器、系统调试寄存器等，用于系统管理和调试。
6. **存储器映射**：
- **Bit-banding**：提供位操作的加速机制。
- **ROM存储器表**：包含固件和启动代码的位置信息。
7. **异常处理**：
- **异常模型**：定义了如何响应中断和异常事件。
- **异常类型**：包括复位、中断、系统调用等。
- **异常优先级**：通过优先级分组和优先级级别管理。
- **特权和堆栈**：在异常发生时切换到特权模式，并使用堆栈保存上下文。
- **占先**：支持抢占式中断处理。
- **末尾连锁**和**迟来**：优化异常处理效率。
- **退出**：异常退出后，恢复执行之前的状态或返回到中断服务例程(ISR)之后的代码。
通过深入理解Cortex-M3技术参考手册中的内容，开发者可以有效地进行系统设计、编程和调试，充分利用Cortex-M3的性能和功耗优势。
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