Cortex-M3处理器技术详解

"Cortex-M3技术参考手册" Cortex-M3是ARM公司设计的一种高效能、低功耗的微处理器核心，广泛应用于嵌入式系统设计。本手册详细介绍了Cortex-M3处理器的架构、编程模型、系统控制、存储器映射以及异常处理等关键概念，旨在帮助系统设计人员、系统整合人员和验证工程师更好地理解和利用该处理器。 1. Cortex-M3处理器概述 - 处理器组件：包括核心、嵌套向量中断控制器(NVIC)、总线矩阵、快闪存储器分页缓冲区(FPB)、数据watchpoint和追踪(DWT)、仪器化跟踪模块(ITM)、内存保护单元(MPU)、嵌入式跟踪宏单元(ETM)、跟踪端口接口单元(TPIU)、软件/联合测试访问端口(SW/JTAG-DP)。 - 可配置选项：如中断支持、MPU和ETM的功能可以根据需求进行定制。 2. 编程模型 - 工作模式和状态：处理器有多种工作模式，如特权模式和用户模式，以及不同的工作状态，如THUMB和ARM状态。 - 寄存器：包括通用寄存器和特殊用途的程序状态寄存器(xPSR)，这些寄存器在程序执行过程中用于存储数据和控制信息。 - 数据类型和存储器格式：手册详细阐述了不同数据类型的表示方式和存储器的组织结构。 - 指令集：Cortex-M3采用THUMB-2指令集，提供了高效的16位和32位混合编码。 3. 系统控制 - 寄存器汇总：详述了各种处理器寄存器的作用，如NVIC、调试接口和MPU寄存器，这些寄存器用于配置和控制处理器的行为。 4. 存储器映射 - Bit-banding：提供了一种高效访问单个存储器位的方法，包括直接访问别名区和bit-band区域。 - ROM存储器表：描述了ROM中的存储布局，通常包含固件和启动代码。 5. 异常处理 - 异常模型：Cortex-M3支持多种异常，如中断和系统调用，异常优先级和处理机制被详细解释。 - 复位：包括复位向量表和启动顺序，这是系统启动时必须考虑的关键因素。 本手册不仅提供了Cortex-M3处理器的基本信息，还深入探讨了其复杂的系统级功能，对于理解和优化基于Cortex-M3的系统设计至关重要。通过学习，读者可以掌握如何有效地利用处理器特性，实现高效的系统级集成和优化。