EFM32Cortex参考手册.doc

EFM32 Cortex-M3参考手册 简介 1.1 关于此文档 本文档提供了使用EFM32微处理器ARM Cortex-M3内核所需的信息。EFM32设备内的具体实现细节可以参考手册和特定的设备数据表。此文档适应于单片机软件和硬件工程师，包括对ARM设备没有相关经验的人员。 1.2 关于EFM32 Cortex-M3处理器和核心外围设备 EFM32 Cortex-M3处理器是一个高性能的32位处理器，是为微处理器市场而设计的。它为开发人员提供了显著便利，包括： 优秀的处理性能和快速中断处理 加强型系统与灵活的断点调试和跟踪能力 高效的处理器内核，系统和存储 超低功耗集成的睡眠模式 平台安全和存储保护单元（仅部分设备可用）。 Cortex-M3处理器是建立在一个高性能的处理器内核，三级管道哈佛架构，使它成为嵌入式应用程序的理想选择。处理器通过一个高效的指令集提供特殊工作效率，广泛的优化设计，提供高端处理硬件包括单循环32 x32乘法和专用硬件门。为了便于低成开发本产品，Cortex-M3处理器采用紧耦合组件系统，降低处理器复杂度，同时显著改善中断处理和系统调试的能力。Cortex-M3处理器采用一个版本Thumb指令集，确保高密度代码，减少程序需求内存。Cortex-M3指令集提供了一个新型32位架构，拥有良好性能。是高密度代码的8位/16位微处理器。Cortex-M3处理器集成了一个可配置的嵌套中断控制器，提供行业领先的中断性能。NVIC包括屏敝中断，并提供多达8个中断优先级级别。处理器核心集成度高，NVIC提供快速执行中断服务程序，极大地减少了中断延迟。这是通过寄存器的硬叠加实现的。拥有多重装载和存储多重操作能力。中断处理程序不需要任何汇编存根，以消除任何代码的ISR上的开销。Tail-chaining优化也显著减少了从一个ISR切换到另一个ISR上的开销。降低功耗优化设计，NVIC集成与睡眠模式，包括深度睡眠功能，能使整个装置迅速关机。 1.2.1 系统级接口 Cortex-M3处理器采用AMBA技术提供了多个高速接口，访问内存时延降低。它支持非对齐数据访问和原子位操作，实现加快外围控制，系统自旋锁和线程安全的布尔数据处理。某些EFM32设备的Cortex-M3处理器含有一个内存保护单元，它提供更好的内存控制，使应用程序能够实现安全特权级别，将逐个任务处理中的代码、数据和堆栈分离。这样的需求在许多嵌入式应用程序，如自动化领域成为关键。只有在某些EFM32设备具备内存保护单元。 1.2.2 集成配置调试 Cortex-M3处理器实现了一个完整的硬件调试解决方案。通过2号引脚的串行线调试端口，提供了处理器和内存的高系统可见性，是微处理器和其他小封装设备的理想选择。为了跟踪系统处理器集成，设计了一个数据监测点和一个分析单位。考虑到简化系统和整个系统分析的性价比，串线查看器可以导出软件生成的消息流，数据跟踪，通过单个引脚分析信息。嵌入式跟踪宏单元提供无与伦比的指令跟踪，捕获范围远远小于传统跟踪单元。只有在某些EFM32设备具备ETM单元。 1.2.3 Cortex-M3处理器特点和优点汇总 紧密集成的系统外围设备减少体积和开发成本 Thumb指令集结合高密度代码和32位性能 ROM系统code-patch更新能力 系统组件电源控制优化 集成的低功耗睡眠模式 快速执行代码能降低处理器时钟或增加睡眠模式时间 硬件部门和快速的运算 对于时间要求严格的应用程序，中断处理性能高 对安全性要求苛刻的应用程序有内存保护单元。（只有在某些设备） 扩展调试和跟踪功能：串行线调试和串行线跟踪需要的引脚减少 1.2.4 Cortex-M3核心外围设备 嵌套矢量中断控制器：矢量中断控制器是嵌入式中断控制器，它支持低延时中断处理。 系统控制块：系统控制块是处理器的程序员模型接口。它提供了系统实现信息和系统控制，包括配置、控制和报告系统异常。 系统计时器：系统定时器，SysTick是24位倒计时计时器。用作实时操作系统ticl定时器或作为一个简单的计数器。 内存保护单元：内存保护单元，通过定义不同内存区域的内存属性提高系统可靠性。它提供了多达8个不同区域和预定义的备选区域。仅在某些EFM32设备有内存保护单元。 1.2.5 EFM32 Cortex-M3配置 不同的EFM32系列的ARM Cortex-M3外围设备包含不同的子集。 表1.1显示了不同EFM32系列中包括哪些特性。 2. Cortex-M3处理器 2.1 程序员模型 2.1.1 处理器软件执行模式和特权级别 线程模式：用于执行应用软件。处理器复位后进入线程模式。 处理程序模式：用于处理异常。处理器完成异常处理后返回线程模式。 在线