Cortex-M3是一款ARM處理器內(nèi)核

大家都應該知道STM32、Cortex-M3、ARMv8-M與ARM有關，但可能分不清他們是什么關系，或者具體是什么東西。

一、總述ARMv8-M：是一款ARM架構。ARM架構分為：ARMv1、 ARMv2 ··· ARMv8。而ARMv8分為：ARMv8-A、 ARMv8-R、 ARMv8-M。

Cortex-M3：是一款ARM處理器內(nèi)核，也可以理解為ARM處理器家族之中的一個成員。ARM處理器內(nèi)核分為：經(jīng)典核心和Cortex核心。傳統(tǒng)的核心：ARM7、ARM9等。Cortex核心：Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M等。

STM32：是一款ARM內(nèi)核的處理器芯片。STM32絕大部分是Cortex-M內(nèi)核，也有少部分包含Cortex-A7（比如：STM32MP）。

如圖：

其實還可以細分很多內(nèi)容，除了這些，還有一些我們常見的內(nèi)容，比如ARM指令集、Thumb-2指令集等。

以上是總述的內(nèi)容，下面再進一步描述其中的一些細節(jié)。

二、架構

從1995年開始，《ARM體系結(jié)構參考手冊》是ARM文檔的主要來源，提供了關于ARM處理器架構和指令集，區(qū)分接口，所有的ARM處理器的支持（如指令語義）的實現(xiàn)細節(jié)可能會有所不同。該體系結(jié)構隨著時間的演變，并與Cortex系列的核心開始，存在三個“配置”的定義如下：

“應用”配置： Cortex-A 系列

“嵌入式”配置： Cortex-R 系列

“微處理器”配置： ARM Cortex-M 系列。

每個配置允許有其子集的架構。例如，用于ARMv6-M配置（所使用的Cortex M0 / M0+/ M1）的一個子集ARMv7-M架構（支持較少的指令）。

三、CPU模式

在任何時刻，CPU只可處于某一種模式，但可由于外部事件（中斷）或編程方式進行模式切換。

用戶模式：僅非特權模式。

系統(tǒng)模式：僅無需例外進入的特權模式。僅以執(zhí)行明確寫入CPSR的模式位的指令進入。

（svc） 模式：在CPU被重置或者SWI指令被執(zhí)行時進入的特權模式。

Abort 模式：預讀取中斷或數(shù)據(jù)中斷異常發(fā)生時進入的特權模式。

未定義模式：未定義指令異常發(fā)生時進入的特權模式。

干預模式：處理器接受一條IRQ干預時進入的特權模式。

快速干預模式：處理器接受一條IRQ干預時進入的特權模式。

Hyp 模式：armv-7a為cortex-A15處理器提供硬件虛擬化引進的管理模式。

四、ARM授權方式

ARM公司本身并不靠自有的設計來制造或出售CPU，而是將處理器架構授權給有興趣的廠家。

標題中的STM32就是屬于ARM公司授權Cortex-M內(nèi)核給ST公司生產(chǎn)的一款處理器。

ARM提供了多樣的授權條款，包括售價與散播性等項目。對于授權方來說，ARM提供了ARM內(nèi)核的集成硬件敘述，包含完整的軟件開發(fā)工具（編譯器、debugger、SDK），以及針對內(nèi)含ARM CPU硅芯片的銷售權。

許多半導體公司持有ARM授權：Atmel、 ST、NXP、 TI、 IBM等。

在知識產(chǎn)權工業(yè)，ARM是廣為人知最昂貴的CPU內(nèi)核之一。單一的客戶產(chǎn)品包含一個基本的ARM內(nèi)核可能就需索取一次高達美金20萬的授權費用。而若是牽涉到大量架構上修改，則費用就可能超過千萬美元。

五、ARM核心時間線

早在1993年，經(jīng)典的ARM7就問世了，直到現(xiàn)在大家看到的Cortex-A系列處理器。

其實，在ARM7之前，都還有一些相關的處理器，感興趣的朋友可以上網(wǎng)了解。
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