第6的章 总线系统.ppt

* 第6章 总线系统 Cortex-M3处理器使用一个 3级流水线。流水线的3个级分别是：取指，解码和执行。 读取PC时，会返回当前指令地址+4的值。这个偏移量总是4，不管是执行16位指令还是32位指令，这就保证了在Thumb和Thumb2之间的一致性。 * 6.1流水线 * 6.2 系统框图 图 Cortex-M3 处理器系统方框图 缩写 含义 NVIC 嵌套向量中断控制器 SYSTICK Timer 一个简易的周期定时器，用于提供时基，亦被操作系统所使用 MPU 存储器保护单元（可选） CM3BusMatrix 内部的AHB互连 AHB to APB 把AHB转换为APB的总线桥 SW-DP/SWJ-DP 串行线调试端口/串行线JTAG 调试端口。通过串行线调试协议或者是传统的JTAG协议（专用于SWJ-DP），都可以用于实现与调试接口的连接 AHB-AP AHB访问端口，它把串行线/SWJ接口的命令转换成AHB数据传送 ETM 嵌入式跟踪宏单元（可选组件），调试用。 用于处理指令跟踪 DWT 数据观察点及跟踪单元，调试用。这是一个处理数据观察点功能的模块 ITM 仪器化跟踪宏单元 TPIU 跟踪单元的接口单元。所有跟踪单元发出的调试信息都要先送给它，它再 ? 转发给外部跟踪捕获硬件的。 FPB Flash地址重载及断点单元 ROM表 一个小的查找表，其中存储了配置信息 * 6.2 系统框图 CM3Core：Cortex-M3处理器的中央处理核心 嵌套向量中断控制器NVIC：NVIC是一个在CM3中内建的中断控制器。中断的具体路数由芯片厂商定义。NVIC是与CPU紧耦合的，它还包含了若干个系统控制寄存器。NVIC还采用了向量中断的机制。在中断发生时，它会自动取出对应的服务例程入口地址，并且直接调用，无需软件判定中断源，缩短中断延时。 SysTick定时器：系统定时器是一个非常基本的倒计时定时器，用于在每隔一定的时间产生一个中断，即使是系统在睡眠模式下也能工作。它使得OS在各CM3器件之间的移植中不必修改系统定时器的代码，移植工作一下子容易多了。SysTick定时器也是实现在NVIC内部的。 * 6.2 系统框图 存储器保护单元：MPU是一个选配的单元，如果有，则它可以把存储器分成一些 regions，并分别予以保护。例如，它可以让某些 regions 在用户级下变成只读，从而阻止了一些用户程序破坏关键数据。 BusMatrix：BusMatrix是CM3内部总线系统的核心。它是一个AHB互连的网络，通过它可以让数据在不同的总线之间并行传送（只要两个总线主机不试图访问同一块内存区域）。BusMatrix还提供了附加的数据传送管理设施，包括一个写缓冲以及一个按位操作的逻辑。 AHB to APB Bridge：是一个总线桥，用于把若干个APB设备连接到CM3处理器的私有外设总线上。这些 APB设备常见于调试组件。CM3还允许芯片厂商把附加的APB设备挂在这条APB总线上，并通过APB接入其外部私有外设总线。 * 6.2 系统框图 SW-DP/SWJ-DP：串行线调试端口（SW-DP）/串口线JTAG调试端口（SWJ-DP）都与AHB 访问端口（AHB-AP）协同工作，以使外部调试器可以发起AHB上的数据传送，从而执行调试活动。SWJ-DP支持串行线协议和JTAG协议，而SW-DP只支持串行线协议。 AHB-AP： AHB访问端口通过少量的寄存器，提供了对CM3所有存储器的访问机能。该功能块由SW-DP/SWJ-DP通过一个通用调试接口（DAP）来控制。当外部调试器需要执行动作的时候，就要通过SW-DP/SWJ-DP来访问AHB-AP，再由AHB-AP产生所需的AHB数据传送。 * 6.2 系统框图 嵌入式跟踪宏单元ETM：一个选配件，ETM用于实现实时指令跟踪，ETM的控制寄存器是映射到主地址空间上的，因此调试器可以通过DAP来控制它。 数据观察点及跟踪单元DWT：通过DWT，可以设置数据观察点。当一个数据地址或数据的值匹配了观察点时，就说产生了一次匹配命中事件。匹配命中事件可以用于产生一个观察点事件，后者能激活调试器以产生数据跟踪信息，或者让ETM联动。 仪器化跟踪宏单元ITM：软件可以控制该模块直接把消息送给TPIU；还可以让DWT匹配命中事件通过ITM产生数据跟踪包，并把它输出到一个跟踪数据流中。 * 6.2 系统框图 跟踪端口的接口单元TPIU：TIPU用于和外部的跟踪硬件（如跟踪端口分析仪）交互。在 CM3 的内部，跟踪信息都被格式化成“高级跟踪总线（ATB）包”，TPIU 重新格式化这些数据，从而让外部设备能够捕捉到它们