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單片機(jī)Cortex-M3的八個(gè)知識(shí)點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：2020-1-19 17:13 發(fā)布者：英尚微電子

關(guān)鍵詞： Cortex-M3 , MCU , 單片機(jī) , 靈動(dòng)微 , 靈動(dòng)微電子

近兩年隨著電子產(chǎn)品智能需求提升，靈動(dòng)微通用類MCU需求暴漲，例如僅僅一個(gè)智能門就需要三顆MCU如果需要實(shí)現(xiàn)無(wú)線控制，還需要能支持無(wú)線藍(lán)牙的的MCU。而對(duì)于低階機(jī)器人來說，就需要23顆MCU ，高階機(jī)器人需要30多顆MCU，此外如果需要機(jī)器人有表情，則需要更多MCU，還有如果機(jī)器人融入更多情緒功能則需要的MCU還會(huì)更多。而Cortex-M3內(nèi)核MCU是目前使用比較廣泛的。MCU目前使用內(nèi)核常用的有Cortex-M3，Cortex-M0/MO+，Cortex-M4.下面介紹比較常用Cortex-M3的八個(gè)知識(shí)點(diǎn)

Cortex-M3的八個(gè)知識(shí)點(diǎn)

1.指令集

32位ARM指令集：對(duì)應(yīng)ARM狀態(tài)

16位Thumb指令集：對(duì)應(yīng)Thumb狀態(tài)（是ARM指令集的一個(gè)子集）

指令集演進(jìn)圖

2.BKP備份寄存器（42個(gè)16位寄存器組成），用來存儲(chǔ)用戶應(yīng)用程序數(shù)據(jù)。在Vdd掉電時(shí)由Vbat供電。。在待機(jī)復(fù)位、系統(tǒng)復(fù)位、電源復(fù)位后，這些寄存器不會(huì)被復(fù)位

3.不再像別的ARM7那樣從thumb狀態(tài)和ARM狀態(tài)來回切換

Thumb-2指令集橫空出世，Cortex-M3不支持ARM指令集

4.DMA用來提供外設(shè)和存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸，而不需要CPU干預(yù)。

當(dāng)DMA和CM3核同時(shí)訪問相同的目標(biāo)（外設(shè)或者RAM）時(shí)，總線仲裁器會(huì)循環(huán)調(diào)度，確保CM3核得到至少一半的系統(tǒng)總線帶寬。

5.Cortex-M3的內(nèi)核是指MCU的CPU，而完整的MCU還要加上其他外設(shè)，如存儲(chǔ)器、IO等其他模塊。

下圖是一個(gè)MCU內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)圖

6.ARM結(jié)構(gòu)的發(fā)展V4（ARM7）、V5（ARM9）、V6（ARM11）、V7A/R/M(Cortex系列)

ARM處理器架構(gòu)進(jìn)化史

7.Cortex-M3使用的是Thumb-2指令集：支持16位/32位指令，因此不用再來回切換

8.Cortex-M3為32位處理器內(nèi)核。存儲(chǔ)器機(jī)構(gòu)、寄存器、內(nèi)部的數(shù)據(jù)路徑都是32位的。采用哈弗結(jié)構(gòu)，擁有獨(dú)立的指令總線和數(shù)據(jù)總線，使得指令總線和數(shù)據(jù)總線并行不悖。但是指令總線和數(shù)據(jù)總線共享同一個(gè)存儲(chǔ)器空間。

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