Cortex-M3内存系统革新：位带操作与异常管理

本文档是对Cortex-M3嵌入式处理器的深入学习总结，特别关注其存储器系统。Cortex-M3作为ARM架构的改进版，相比于传统的ARM架构，具有显著的不同点： 1. **存储器映射和总线结构**: - CM3的存储器映射是预定义的，每个内存区域都明确地分配了特定的总线接口，如AHB (Advanced High-performance Bus) 和 APB (Advanced Peripheral Bus)，提高了数据传输效率。 2. **位带操作**: - 特有的位带(bit-band)操作允许对单个内存位进行原子操作，这在某些特定的存储器区域中非常有用，增强了硬件级别的控制能力。 3. **非对齐访问和互斥访问**: - 新增的特性支持非对齐内存访问，即允许指令访问非内存字节边界的数据，提高了指令的灵活性。同时，互斥访问允许多个处理单元共享内存时实现数据同步。 4. **小端和大端模式**: - CM3支持两种数据存储方式：小端模式（低位字节先发送）和大端模式（高位字节先发送），适应不同应用的需求。 5. **操作模式和特权级别**: - CM3有线程模式（用户级别）和特权模式，线程模式下既可执行用户级也可执行特权级代码。复位后处理器默认进入线程模式且处于特权级。 6. **寄存器组**: - R0-R15是通用寄存器，R0-R7主要用于16位指令，而32位Thumb-2指令可以访问全部通用寄存器。特殊功能寄存器有预定义功能，需要专用指令访问，如堆栈指针R13（MSP和PSP）和连接寄存器R14（LR）。 7. **异常和中断处理**: - 文档提到了异常和中断管理，这是处理器处理突发事件的关键部分，包括中断向量表和中断服务例程(ISR)。 8. **与ARM7比较**: - 文档对比了Cortex-M3与ARM7在架构上的区别，突出M3在性能优化、功耗管理和内存访问方面的改进。 9. **CM3芯片和内核**: - 介绍了具体的CM3芯片（如LPC1768和STM32）及其内核特性，这些都是实际应用中需要注意的细节。 通过学习Cortex-M3的这些特点，开发者能够更好地理解和设计基于此架构的嵌入式系统，确保高效和准确的代码执行。