學習Cortex-M3時，我們必須要知道必要的縮略語

首先，在學習Cortex-M3時，我們必須要知道必要的縮略語。

整理如下：

AMBA:先進單片機總線架構 ADK:AMBA設計套件AHB：先進高性能總線 AHB-AP：AHB訪問端口APB：先進外設總線 ARM ARM：ARM架構參考手冊ASIC：行業(yè)領域專用集成電路 ATB ：先進跟蹤總線

BE8：字節(jié)不變式大端模式 CPI：每條指令的周期數(shù)

DAP：調(diào)試訪問端口 DSP：數(shù)字信號處理（器）DWT：數(shù)據(jù)觀察點及跟蹤 ETM：嵌入式跟蹤宏單元FPB：閃存地址重載及斷點 FSR：fault狀態(tài)寄存器

HTM：Core Sight AHB跟蹤宏單元ICE：在線仿真器 IDE：集成開發(fā)環(huán)境

IRQ：中斷請求（通常是外中斷請求）ISA：指令系統(tǒng)架構 ISR：中斷服務例程ITM：儀器化跟蹤宏單元

JTAG：連接點測試行動組（一個關于測試和調(diào)試接口的標準）LR：連接寄存器

LSB：最低有效位

MSB：最高有效位LSU：加載存儲單元MCU：微控制器單元

MPU：存儲器保護單元

MMU：存儲器管理單元MSP：主堆棧指針NMI：不可屏蔽中斷NVIC：嵌套向量中斷控制器PC：程序計數(shù)器PPB：私有外設總線

Cortex-M3芯片簡介

1、芯片的基本結構如下圖

2、關于ARMv7的知識了解

在這個版本中，內(nèi)核架構首次從單一款式變成3種款式。

款式A：設計用于高性能的“開放應用平臺”——越來越接近電腦了

款式R：用于高端的嵌入式系統(tǒng)，尤其是那些帶有實時要求的——又要快又要實時。

款式M：用于深度嵌入的，單片機風格的系統(tǒng)中。

介紹A:用于高性能的“開放應用平臺”，應用在那些需要運行復雜應用程序的處理器。支持大型嵌入式操作系統(tǒng)。

R:用于高端的嵌入式系統(tǒng)，要求實時性的。

M:用于深度嵌入的、單片機風格的系統(tǒng)中。

3、Cortex-M3處理器的舞臺

高性能+高代碼密度+小硅片面積，使得CM3大面積地成為理想的處理平臺，主要應用在以下領域：

（1）低成本單片機（2）汽車電子（3）數(shù)據(jù)通信（4）工業(yè)控制（5）消費類電子產(chǎn)品

4、Cortex-M3的簡化圖

5、寄存器組

處理器擁有R0-R15的寄存器組，其中R13最為堆棧指針SP,SP有兩個，但是同一時刻只能有一個可以看到，這就是所謂的“banked”寄存器。

a、R0-R12都是 32位通用寄存器，用于數(shù)據(jù)操作。但是注意：絕大多數(shù) 16位Thumb指令只能訪問R0-R7，而 32位 Thumb-2指令可以訪問所有寄存器。

b、Cortex-M3擁有兩個堆棧指針，然而它們是 banked，因此任一時刻只能使用其中的一個。

6、Cortex-M3的簡評

a、高性能

許多指令都是單周期的——包括乘法相關指令。并且從整體性能上，Cortex-M3比得過絕大多數(shù)其它的架構。

指令總線和數(shù)據(jù)總線被分開，取值和訪內(nèi)可以并行不悖 。

Thumb-2的到來告別了狀態(tài)切換的舊世代，再也不需要花時間來切換于 32位 ARM狀態(tài)和16位Thumb狀態(tài)之間了。這簡化了軟件開發(fā)和代碼維護，使產(chǎn)品面市更快。

Thumb-2指令集為編程帶來了更多的靈活性。許多數(shù)據(jù)操作現(xiàn)在能用更短的代碼搞定，這意味著 Cortex-M3的代碼密度更高，也就對存儲器的需求更少。

取指都按 32位處理。同一周期最多可以取出兩條指令，留下了更多的帶寬給數(shù)據(jù)傳輸。

Cortex-M3的設計允許單片機高頻運行（現(xiàn)代半導體制造技術能保證 100MHz以上的速度）即使在相同的速度下運行，CM3的每指令周期數(shù)(CPI)也更低，于是同樣的 MHz下可以做更多的工作；另一方面，也使同一個應用在 CM3上需要更低的主頻。

b、先進的中斷處理功能

內(nèi)建的嵌套向量中斷控制器支持240條外部中斷輸入。向量化的中斷功能大大減少了中斷延遲，因為不在需要軟件去判斷中斷源。中斷的嵌套也是在硬件水平上實現(xiàn)的，不需要軟件代碼來實現(xiàn)。

Cortex-M3在進入異常服務例程時，自動壓棧了 R0-R3, R12, LR, PSR 和PC，并且在返回時自動彈出它們，這多清爽！既加速了中斷的響應，也再不需要匯編語言代碼了

NVIC支持對每一路中斷設置不同的優(yōu)先級，使得中斷管理極富彈性。最粗線條的實現(xiàn)也至少要支持 8級優(yōu)先級，而且還能動態(tài)地被修改。

優(yōu)化中斷響應還有兩招，它們分別是“咬尾中斷機制”和“晚到中斷機制”。

有些需要較多周期才能執(zhí)行完的指令，是可以被中斷－繼續(xù)的——就好比它們是一串指令一樣。

這些指令包括加載多個寄存器（LDM），存儲多個寄存器（STM），多個寄存器參與的PUSH，以及多個寄存器參與的 POP。

除非系統(tǒng)被徹底地鎖定，NMI（不可屏蔽中斷）會在收到請求的第一時間予以響應。對很多安全-關鍵(safety-critical)的應用，NMI都是必不可少的（如化學反應即將失控時的緊急停機）。

通過上面我們可以很容易理解STM32的一些基本知識和結構，為學習STM32打好了基礎...