ARMCortex-M应用推广讲座.ppt

Cortex-M3内核——TI Stellaris Family 技术应用讲座 1.1 Cortex-M3相关公司体系结构 ARM公司概述 ARM微处理器及其发展 ARM公司概述 1.2 Cortex-M3内核体系结构 Cortex-M3简介 Cortex-M3内核结构与优势 Luminary Micro公司Cortex-M3介绍 选择ARM处理器，ARM7还是 Cortex-M3 1.4 我们公司的Cortex-M3评估套件展示 微型打印机电子制作套件 射频卡考勤电子制作套件 指纹考勤电子制作套件 射频卡考勤电子制作套件 使用我公司EXP-LM3S6952 CPU板卡及E-LAB-Mifare模块制作而成。用串口线将CPU板卡串口连至PC机端串口。打开PC机上的超级终端，正确设置串口参数，将Mifare IC卡靠近射频读卡区，在超级终端上会显示每张用户卡所对应的特定的SN。 * 讲座主要内容： 1) ARM与其体系结构概述 2) Cortex-M3体系结构 3) TI Stellaris family介绍 4) 我们公司的Cortex-M3评估套件展示 5) 关于培训事项 ARM（Advanced RISC Machines）既是一个公司的名字，也是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 ARM公司1991年成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器（即我们通常所说的ARM微处理器），已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、无线系统等各类产品市场。基于ARM技术的微处理器，其应用占据了32位RISC处理器75%以上的市场份额。ARM技术正在逐步渗透到我们生活的各个方面。 ARM微处理器及其发展 ARM微处理器的几个系列： ARM7系列、ARM9系列、 ARM9E系列、 ARM10E系列、 SecurCore系列、Intel的XScale系列、Cortex系列。 ARM体系结构的发展： （1）V1~V3版本； （2）V4T版本； （3）V5版本； （4）V6版本； （5）V7版本。 ARM公司为新的ARM V7架构定义了三大分工明确的系列：“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用；“R”系列针对实时系统；“M”系列针对微控制器和低成本应用系统。 ARM公司于2005年推出了Cortex-M3内核，就在当年ARM公司与其他投资商合伙成立了Luminary（流明诺瑞）公司，由该公司率先设计、生产与销售基于Cortex-M3内核的ARM芯片——Stellaris（群星）系列ARM。 Cortex-M3内核是ARM公司整个Cortex内核系列中的微控制器系列（M）内核，还是其它两个系列分别是应用处理器系列（A）与实时控制处理系列（R），这三个系列又分别简称为A、R、M系列，当然这三个系列的内核分别有各自不同的应用场合。 Cortex-M3简介 Cortex-M3内核主要是应用于低成本、小管脚数和低功耗的场合，并且具有极高的运算能力和极强的中断响应能力。 Cortex-M3处理器采用纯Thumb2指令的执行方式，使得这个具有32位高性能的ARM内核能够实现8位和16位的代码存储密度。ARM Cortex-M3处理器是使用最少门数的ARM CPU，核心门数只有33K，在包含了必要的外设之后的门数也只有60K，使得封装更为小型，成本更加低廉。 Cortex-M3采用了ARM V7哈佛架构，具有带分支预测的3级流水线，中断延迟最大只有12个时钟周期，在末尾连锁的时候只需要6个时钟周期。同时具有1.25DMIPS/MHZ的性能和0.19mW/MHZ的功耗。 Cortex-M3 中央内核基于哈佛架构，指令和数据各使用一条总线（右图中所示）。与 Cortex-M3不同，ARM7 系列处理器使用冯·诺依曼（Von Neumann）架构，指令和数据共用信号总线以及存储器。由于指令和数据可以从存储器中同时读取，所以 Cortex-M3 处理器对多个操作并行执行，加快了应用程序的执行速度。 Cortex-M3内核简介一：哈佛架构 内核流水线分3个阶段：取指、译码和执行。当遇到分支指令时，译码阶段也包含预测的指令取指，这提高了执行的速度。处理器在译码阶段期间自行对分支目的地指令进行取指。在稍后的执行过程中，处理完分支指令后便知道下一条要执行的指令。如果分支不跳转，那么紧跟着的下一条指令随时可供使用。如果分支跳转，那么在跳转的同时分支指令可供使用，空闲时间限制为一个周期。 Cortex-M3内核简介二：分支预