"Cortex-M3的学习涵盖了汇编指令集、AMBA总线中的AHB和APB、流水线技术、异常和中断处理以及与ARM7的对比。在AMBA总线部分,重点讨论了AHB传输机制,包括主设备如何发起请求、仲裁器的工作、地址和控制信号的驱动,以及总线传输的完成标志HREADY。此外,还深入介绍了Cortex-M3内核的特性,如操作模式和特权级别、寄存器组的结构和用途,特别是堆栈指针R13、连接寄存器R14和程序计数器R15的功能。"
Cortex-M3是ARM公司设计的一种微控制器内核,广泛应用于LPC1768和STM32等微控制器中。其核心特性之一是支持AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线协议,其中包括高级高性能总线(AHB)和先进外围总线(APB)。AHB用于高速数据传输,例如CPU与内存或高性能外设之间的通信。
在AHB传输过程中,主设备首先发起请求给仲裁器,仲裁器决定哪个主设备能够获得总线使用权。被选中的主设备随后驱动地址和控制信号,使得特定的从设备响应。从设备一旦识别到自己的地址,就会开始准备数据传输。传输完成后,从设备会拉高HREADY信号,表示当前事务已经完成,总线可以进行下一个操作。
Cortex-M3具有多种操作模式,包括线程模式和handler模式,前者可以运行在特权级或用户级,后者始终为特权级,用于异常和中断处理。在复位后,处理器默认进入线程模式的特权级。
寄存器组方面,Cortex-M3包含通用寄存器R0-R15和特殊功能寄存器。R13作为堆栈指针,分为主堆栈指针MSP和进程堆栈指针PSP,分别服务于不同的应用场景。R14作为连接寄存器LR,用于存储子程序返回地址。R15是程序计数器PC,指示下一条将要执行的指令地址。
特殊功能寄存器组包含程序状态寄存器(PSR)、中断disable寄存器(IPSR)等,它们在异常和中断处理中起到关键作用,控制着处理器的状态和中断管理。
Cortex-M3还采用了流水线技术,提高了指令执行效率。此外,与传统的ARM7相比,Cortex-M3引入了更高效的Thumb-2指令集,提供了更强大的性能和更低的功耗。
Cortex-M3的学习不仅涉及硬件接口和传输机制,还包括了处理器的内部架构和操作逻辑,是嵌入式系统开发中的重要知识。