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A:用于高性能的“开放应用平台”,应用在那些需要运行复杂应用程序的处理器。支持大型嵌入式操作系统。 Cortex-M3是一个 32位处理器内核。内部的数据路径是 32位的,寄存器是 32位的,存储器接口也是 32 位的。CM3 采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,可以让取指与数据访问并行不悖。这样一来数据访问不再占用指令总线,从而提升了性能。为实现这个特性, CM3内部含有好几条总线接口,每条都为自己的应用场合优化过,并且它们可以并行工作。但是另一方面,指令总线和数据总线共享同一个存储器空间(一个统一的存储器系统)。 比较复杂的应用可能需要更多的存储系统功能,为此CM3提供一个可选的MPU,而且在需要的情况下也可以使用外部的 cache。另外在CM3中,Both小端模式和大端模式都是支持的。 处理器拥有R0-R15的寄存器组,其中R13最为堆栈指针SP,SP有两个,但是同一时刻只能有一个可以看到,这就是所谓的“banked”寄存器。 a、R0-R12都是 32位通用寄存器,用于数据操作。但是注意:绝大多数 16位Thumb指令只能访问R0-R7,而 32位 Thumb-2指令可以访问所有寄存器。 b、Cortex-M3拥有两个堆栈指针,然而它们是 banked,因此任一时刻只能使用其中的一个。 主堆栈指针(MSP):复位后缺省使用的堆栈指针,用于操作系统内核以及异常处理例程(包括中断服务例程) 两种操作模式分别为:处理者模式和线程模式(thread mode)。引入两个模式的本意,是用于区别普通应用程序的代码和异常服务例程的代码——包括中断服务例程的代码。 Cortex-M3 的另一个侧面则是特权的分级——特权级和用户级。这可以提供一种存储器访问的保护机制,使得普通的用户程序代码不能意外地,甚至是恶意地执行涉及到要害的操作。处理器支持两种特权级,这也是一个基本的安全模型。 在 CM3 运行主应用程序时(线程模式),既可以使用特权级,也可以使用用户级;但是异常服务例程必须在特权级下执行。复位后,处理器默认进入线程模式,特权极访问。在特权级下,程序可以访问所有范围的存储器(如果有 MPU,还要 在MPU规定的禁地之外),并且可以执行所有指令。 在特权级下的程序可以为所欲为,但也可能会把自己给玩进去——切换到用户级。一旦进入用户级,再想回来就得走“法律程序”了——用户级的程序不能简简单单地试图改写 CONTROL寄存器就回到特权级,它必须先“申诉”:执行一条系统调用指令(SVC)。这会触发SVC异常,然后由异常服务例程(通常是操作系统的一部分)接管,如果批准了进入,则异常服务例程修改 CONTROL寄存器,才能在用户级的线程模式下重新进入特权级。 事实上,从用户级到特权级的唯一途径就是异常:如果在程序执行过程中触发了一个异常,处理器总是先切换入特权级,并且在异常服务例程执行完毕退出时,返回先前的状态 通过引入特权级和用户级,就能够在硬件水平上限制某些不受信任的或者还没有调试好的程序,不让它们随便地配置涉及要害的寄存器,因而系统的可靠性得到了提高。进一步地,如果配了 MPU,它还可以作为特权机制的补充——保护关键的存储区域不被破坏,这些区域通常是操作系统的区域。 Cortex-M3 在内核水平上搭载了一颗中断——嵌套向量中断NVIC(Nested Vectored Interrupt Controller)。它与内核有很深的“亲密接触”——与内核是紧耦合的。 可嵌套中断支持:可嵌套中断支持的作用范围很广,覆盖了所有的外部中断和绝大多数系统异常。外在表现是,这些异常都可以被赋予不同的优先级。当前优先级被存储在 xPSR 的专用字段中。当一个异常发生时,硬件会自动比较该异常的优先级是否比当前的异常优先级更高。如果发现来了更高优先级的异常,处理器就会中断当前的中断服务例程(或者是普通程序),而服务新来的异常——即立即抢占。 系统总线用于访问内存和外设,覆盖的区域包括 SRAM,片上外设,片外 RAM,片外扩展设备,以及系统级存储区的部分空间。私有外设总线负责一部分私有外设的访问,主要就是访问调试组件。它们也在系统级存储区。 Cortex-M3有一个可选的存储器保护单元。配上它之后,就可以对特权级访问和用户级访问分别施加不同的访问限制。当检测到犯规(violated)时,MPU 就会产生一个 fault 异常,可以由fault异常的服务例程来分析该错误,并且在可能时改正它。 MPU 有很多玩法。最常见的就是由操作系统使用 MPU,以使特权级代码的数据,包括操作系统本身的数据不被用户程序弄坏。MPU在保护内存时是按区管理的。它可以把某些内存 region设置成只读,从而避免了那里的内容意外被更改;还可以在多任务系统中把不同任务之间的数据区隔离。一句话,它会使嵌入式系统变得更加健壮,更加可靠(很多行业标准,尤其是航空的,就规定了必须使用 MPU来行使保护职能——译注) 。 许多指令都是单周期的——包括乘法相关指令。并且从整体性能上,Cortex-M3比得过绝大多数的架构。 Thumb-2的到来告别了状态切换的旧世代,再也不需要花时间来切换于 32位 ARM状态和16位Thumb状态之间了。这简化了软件开发和代码维护,使产品面市更快。 Thumb-2指令集为编程带来了更多的灵活性。许多数据操作现在能用更短的代码搞定,这意味着 Cortex-M3的代码密度更高,也就对存储器的需求更少。 Cortex-M3的设计允许单片机高频运行(现代半导体制造技术能保证 100MHz以上的速度)即使在相同的速度下运行,CM3的每指令周期数(CPI)也更低,于是同样的 MHz下可以做更多的工作;另一方面,也使同一个应用在 CM3上需要更低的主频。 内建的嵌套向量中断支持240条外部中断输入。向量化的中断功能大大减少了中断延迟,因为不在需要软件去判断中断源。中断的嵌套也是在硬件水平上实现的,不需要软件代码来实现。 Cortex-M3在进入异常服务例程时,自动压栈了 R0-R3, R12, LR, PSR 和PC,并且在返回时自动弹出它们,这多清爽!既加速了中断的响应,也再不需要汇编语言代码了 NVIC支持对每一路中断设置不同的优先级,使得中断管理极富弹性。最粗线条的实现也至少要支持 8级优先级,而且还能动态地被修改。 有些需要较多周期才能执行完的指令,是可以被中断-继续的——就好比它们是一串指令一样。这些指令包括加载多个寄存器(LDM),存储多个寄存器(STM),多个寄存器参与的PUSH,以及多个寄存器参与的 POP。 除非系统被彻底地锁定,NMI(不可屏蔽中断)会在收到请求的第一时间予以响应。对很多安全-关键(safety-critical)的应用,NMI都是必不可少的(如化学反应即将失控时的紧急停机)。 关键字:引用地址:STM32内部架构及一些经典设计分享上一篇:提供多主机功能,STM32的I2C通信简析 ①串口时钟使能,GPIO时钟使能:RCC_APB2PeriphClockCmd(); ③GPIO端口模式设置:GPIO_Init(); ④串口参数初始化:USART_Init(); ⑤开启中断并且初始化NVIC(如果需要开启中断才需要这个步骤) NVIC_Init(); USART_ITConfig(); ⑥使能串口:USART_Cmd(); ⑦编写中断处理函数:USARTx_IRQHandler(); ⑧串口数据收发: void USART_SendData();//发送数据到串口,DR uint16_t USART_ReceiveData();//接受数据,从DR读取接受到的 在STM32开发中,经常会碰到hex文件、bin文件与axf文件,这些都是可以烧写到板子里运行的文件。这三个文件有什么区别呢?在这之前,先来一起回顾一下C语言编译的过程: 编译的原理 在之前的C语言笔记《C程序的编译过程》中,有简单的分析了C程序编译的几个过程: STM32也是用C语言来开发,也会经过类似的编译过程,只不过我们常常用MDK或者IDE来编译,其编译过程如下: 例如,我们的LED程序编译过程如下: 在IDE中进行编译时,我们只需点击编译按钮即可完成这些过程,编译过程用到的工具(.exe文件)在IDE的安装目录下的某个文件夹下,比如我们这里用的MDK的编译工具路径: 一般这些IDE或者工具集的一些 hex文件、bin文件、axf文件的区别? / 1 序言 很早前就想实现这个红外遥控自学习的这个实验,用于来自己控制房子里如空调等红外遥控设备的自动化,NEC的标准到具体的产品上可能就被厂家定义为不一样了,所以自学习就应该是接收到什么就发送什么,不用管内容是什么! 2 硬件实现原理 由上述原理图可知,当IE为高电平时发送红外光,为低电平时不发送红外光。 在NEC协议中,信息传输是基于38K载波,也就是说红外线是以载波的方式传递。 发送波形如下图所示: NEC协议规定: 发送协议数据“0” = 发送载波560us + 不发送载波560us 发送协议数据“1” = 发送载波560us+ 不发送载波1680us 发送引导码 = 发送载波9000us + 不发送载波450 芯片:STM32F429 开发平台:Keil 问题: STM32外部晶振不起振,选择了内部16MHZ,从而导致延时函数、波特率、定时器等等有问题。 有源晶振和无源晶振的区别 有源晶振一般4个脚,一个电源,一个接地,一个信号输出端,一个NC(空脚)。有个点标记的为1脚,按逆时针(管脚向下)分别为2、3、4。 无源晶振有2个引脚,需要借助于外部的时钟电路(接到主IC内部的震荡电路)才能产生振荡信号,自身无法振荡. 单片机外部晶振接的是无源晶振,因此必须首先烧写程序进去,配置好相应的寄存器,晶振才会起振。如果没有烧写程序的新单片机(未配置寄存器)则不会起振。 由于我烧写过程序,并且程序在。 江南官方体育app 上一篇:兆芯开先KX-7000处理器现身 下一篇:Arm推出全新车用处理器IP与运 |