《ARM_Cortex-M3处理器简介》.pdf

TECHNOLOGY IN-DEPTH ARM Cortex-M3处理器简介 1. 简介 35%。 作 者 基于ARM嵌入式处理器的SoC解 Shyam Sadasivan 决方案可应用于企业应用、汽车系统、家 1.2 快速有效的应用程序开发源于简单 ARM CPU 产品经理 庭网络和无线技术等不同的市场领域。 的使用方法 TM ARM Cortex 系列处理器以一个标准 缩短上市时间与降低开发成本是选 的架构满足了不同市场领域中各种技术 择微控制器的重要标准，而能够快速简 的不同性能需求。ARMv7架构的ARM 单地开发软件是达到这些要求的关键所 Cortex系列处理器拥有三个分工明确的 在。Cortex-M3处理器专门针对快速简 分支系列；A系列面向复杂的高端应用程 单的编程而设计，用户无需深厚的架构知 序，用于运行开放式的复杂操作系统；R 识或编写任何汇编代码就可以建立简单 系列针对实时系统；M系列为成本控制 的应用程序。Cortex-M3处理器带有一 和微处理器应用提供优化。Cortex-M3 个简化的基于栈的编程模型，该模型仍 处理器是基于ARMv7-M架构的第一款 与传统的ARM架构兼容，同时与传统的8 ARM处理器，可以在对功能和成本敏感 位、16位架构所用的系统类似，它简化了 的嵌入式应用（例如微控制器、汽车车身 8位、16位到32位的转换过程。此外，使 系统、工业控制系统及无线网络）中实现 用基于硬件的中断机制意味着编写中断 较高的系统性能，从而大大简化了可编程 服务程序 (handler) 不再重要。由于不需 性，使ARM架构成为各种应用方案（即使 要汇编代码寄存器操作，启动代码得以 是最简单的方案）的上佳选择。 大大的简化。 1.1 通过提高效率来提高性能 在位字段处理、硬件除法和If/Then 处理器可通过两种途径来提高它 指令的协助下，Thumb-2指令集架构 的性能，一是“努力地工作”，也就是直 （Instruction Set Architecture-ISA）底 接通过提高时钟频率来提高性能，它以 层的关键新特性使C代码的执行变得更加 高功耗作为代价，并增加了设计的复杂 自然。另外，在开发方面，Thumb-2指令 性。另一种是“聪明地工作”，在低时钟 自动优化了性能和代码密度，在无需交互 频率的情况下提高运算效率，使处理器 使用ARM编译代码或Thumb模式的