Cortex-M3处理器详解:从入门到精通LPC1788开发

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“Cortex-M3学习资料,包括LPC1788开发板入门,内容详尽,适合系统学习。” Cortex-M3是ARM公司设计的一款基于ARMv7-M架构的微控制器核心,广泛应用于嵌入式系统,尤其是物联网(IoT)设备。本学习资料主要涵盖了Cortex-M3处理器的基础知识,帮助读者轻松入门LPC1788开发板。 1. **处理器概述** - Cortex-M3处理器具有高效能、低功耗的特点,适用于实时控制应用。 - 内部包含处理器内核、嵌套向量中断控制器(NVIC)、浮点单元(FPU)(在某些版本中)、总线矩阵、快闪编程和调试模块(FPB)、数据watchpoint和跟踪模块(DWT)、集成调试模块(ITM)、内存保护单元(MPU)、嵌入式跟踪宏单元(ETM)、 trace port interface unit (TPIU)、以及软件/JTAG调试端口(SW/JTAG-DP)。 2. **编程模型** - 编程模型定义了处理器如何执行指令和管理内存。 - 工作模式包括特权模式和用户模式,前者用于操作系统和关键任务,后者供应用程序使用。 - 存储器分为主堆栈和进程堆栈,分别处理异常和正常程序执行时的栈操作。 - 通用寄存器是数据处理的主要工具,而特殊用途的程序状态寄存器(xPSR)记录程序状态。 - 数据类型包括基本的字节、半字、字和双字,以及浮点类型(如果处理器支持)。 - 指令集是ARM的Thumb-2指令集,结合了16位和32位指令,提供高效代码密度。 3. **系统控制** - 处理器寄存器包括NVIC、调试和系统调试寄存器,用于中断管理和调试功能。 - 存储器保护单元(MPU)允许对内存区域进行访问权限控制,增强系统安全性。 - Bit-banding技术提供了直接访问单个位的能力,简化了位操作。 4. **存储器映射** - 存储器映射涉及如何将地址分配给不同的硬件资源,如RAM、ROM和外设。 - Bit-banding区域分为直接访问别名区和bit-band区,方便位级别的读写操作。 - ROM存储器表通常包含固件和初始化数据。 5. **异常处理** - 异常是处理器响应中断、故障或事件的方式,包括复位、中断和服务例程(ISRs)。 - 异常优先级管理确保高优先级任务优先执行,并支持优先级分组。 - 堆栈在异常发生时保存状态,特权和用户模式的切换在此过程中发挥作用。 - 占先和末尾连锁优化了中断服务,减少了处理时间。 - 复位处理包括向量表的定位和启动序列,以正确初始化系统。 通过这份学习资料,读者可以深入了解Cortex-M3的工作原理,为使用LPC1788或其他基于Cortex-M3的开发板进行实际项目开发打下坚实基础。资料详细介绍了处理器的各个组成部分及其交互方式,对理解微控制器的运行机制极其有用。