ARM Cortex-M3：半天学会USB协议与飓风行动解析

"飓风行动---半天学会ARM Cortex-M3 课件 2010-12-18 02_47" ARM Cortex-M3是ARM公司推出的嵌入式处理器，它属于Cortex系列，该系列处理器分为A、R、M三个子系列。Cortex-M3主要针对微控制器市场，设计时考虑了成本优化和高效的性能。它使用Thumb-2指令集，这是一种16/32位混合指令集，相比传统的ARM7，Cortex-M3在不需模式切换的情况下提供了更高的效率。 Cortex-M3处理器的特点包括： 1. 单周期Flash执行：优化的架构使得指令执行更为高效。 2. 快速中断控制器：NVIC（Nested Vector Interrupt Controller）可在6个时钟周期内响应中断，最多不超过12个时钟周期，显著提高了中断处理速度。 3. 单周期硬件乘法器和除法器：加速了数学运算。 4. 三种睡眠模式：有助于节省电源。 5. 高级调试功能：如数据断点和软件断点，方便开发和调试。 6. 自动操作：如读/修改/写操作，可在单个时钟周期内完成。 7. 强大的性能：与ARM7相比，Cortex-M3在1.25 DMIPS/MHz的性能下表现更优。 Cortex-M3相比于ARM7的优势： 1. 完全支持高级编程语言：开发过程中几乎不需要使用汇编语言。 2. 更小的闪存需求：Cortex-M3的代码密度更高，所需的Flash存储空间大约只有ARM7的一半。 3. 更高的执行速度：在MCU控制应用中，Cortex-M3的性能是ARM7的2到4倍。 4. 出色的中断处理：原始中断性能提高了85%，PID（进程控制）主循环快了217%，乘法加强代码快了294%。 Cortex-M系列处理器的设计理念是满足低功耗和高性能市场的需求，Cortex-M3作为这一系列的一员，旨在提供比传统的ARM7TDMI更好的性能和更低的能耗。ARM7TDMI虽然历史悠久且性能可靠，但随着技术的发展，用户对更高性能和更低功耗的要求推动了Cortex-M3的诞生。Cortex-M3引入了完整的NVIC中断控制器，解决了ARM7TDMI中断处理的局限性，如固定的硬件堆栈和对汇编代码的依赖，使得中断服务程序(ISRs)的执行更加确定和高效，且无需特殊汇编代码，大大简化了开发过程。