Cortex M3微控制器概述VIP专享VIP免费

CortexM3微控制器概述一、CortexM3处理器的特点1.ARM处理器系列。2.CM3微控制器的特点。3.CM3微控制器的开发方法。1.ARM处理器系列ARM在1990年成立，当初的名字是“AdvancedRISCMachinesLtd.,”ARM把处理器的设计授权给相关的商务合作伙伴，让他们去根据自己的强项设计具体的芯片。基于ARM低成本和高效的处理器设计方案，得到授权的厂商生产了多种多样的的处理器、单片机以及片上系统(SoC)。这种商业模式就是所谓的“知识产权授权”。ARMv7架构的闪亮登场。在这个版本中，内核架构首次从单一款式变成3种款式。款式A：设计用于高性能的“开放应用平台”——越来越接近电脑了款式R：用于高端的嵌入式系统，尤其是那些带有实时要求的——又要快又要实时。款式M：用于深度嵌入的，单片机风格的系统中。款式A（ARMv7-A）：需要运行复杂应用程序的“应用处理器”。支持大型嵌入式操作系统，比如Symbian（诺基亚智能手机用），Linux，以及微软的WindowsCE和智能手机操作系统WindowsMobile。这些应用需要劲爆的处理性能，并且需要硬件MMU实现的完整而强大的虚拟内存机制，还基本上会配有Java支持，有时还要求一个安全程序执行环境（用于电子商务——译注）。典型的产品包括高端手机和手持仪器，电子钱包以及金融事务处理机。款式R（ARMv7-R）：硬实时且高性能的处理器。标的是高端实时［注1］市场。那些高级的玩意，像高档轿车的组件，大型发电机控制器，机器手臂控制器等，它们使用的处理器不但要很好很强大，还要极其可靠，对事件的反应也要极其敏捷。款式M（ARMv7-M）：认准了旧世代单片机的应用而量身定制。在这些应用中，尤其是对于实时控制系统，低成本、低功耗、极速中断反应以及高处理效率，都是至关重要的。Cortex系列是v7架构的第一次亮相，其中Cortex-M3就是按款式M设计的。由于历史原因（从ARM7TDMI开始），ARM处理器一直支持两种形式上相对独立的指令集，它们分别是：•32位的ARM指令集。对应处理器状态：ARM状态•16位的Thumb指令集。对应处理器状态：Thumb状态这两种指令集也对应了两种处理器执行状态。在程序的执行过程中，处理器可以动态地在两种执行状态之中切换。实际上，Thumb指令集在功能上是ARM指令集的一个子集，但它能带来更高的代码密度，给目标代码减肥。Thumb2指令集则是Thumb指令集的改进，具有更高的效率和更紧凑的尺寸。CM3处理器完全采用Thumb2指令集，更适合微控制器应用。高性能＋高代码密度＋小硅片面积，3璧合一，使得CM3大面积地成为理想的处理平台：低成本单片机：CM3与生俱来就适合做单片机，甚至简单到用于做玩具和小电器的单片机，都能使用CM3作为内核。这里本是8位机和16位机统治最牢固的腹地，但是CM3更便宜，更高性能，更易使用，所以值得开发者们转到这个新生的ARM32位系统中来，哪怕花点时间重新学习。汽车电子：CM3也是汽车电子的好俅。CM3同时拥有非常高的性能和极低的中断延迟，打入实时领域的大门。CM3处理器能支持多达240个外部中断，内建了嵌套向量中断控制器，还可以选择配上一个存储器保护单元（MPU）。所有这些，使它用于高集成度低成本的汽车应用最合适不过了。数据通信：CM3的低成本＋高效率，再加上Thumb-2的强大位操作指令s，使CM3非常理想地适合于很多数据通信应用，尤其是无线数传和Ad-Hoc网络，如ZigBee和蓝牙等。工业控制：在工控场合，关键的要素在于简洁、快速响应以及可靠。再一次地，CM3处理器的中断处理能力，低中断延迟，强化的故障处理能力（fault-handing，以后fault就不再译成中文了——译注），足以让它能昂首挺胸地踏入这片热土。消费类产品：以往，在许多消费产品中，都必须使用一块甚至好几块高性能的微处理器。你别看CM3只是个小处理器，它的高性能和MPU机制可是足以让复杂的软件跑起来的，同时提供健壮的存储器保护。目前在市场上已经有了好多基于Cortex-M3内核的处理器产品，最便宜的还不到1美元，让ARM终于比很多8位机还便宜了。2.CM3微控制的特点Cortex-M3是一个32位处理器内核。内部的数据路径是32位的，寄存器是32位的，存储器接口也是32位的。CM3采用了哈佛结构，拥有独立的指令总线...