灵动微内核Cortex-M3八大知识点

Posted 2021-03-22

近两年随着电子产品智能需求提升，灵动微通用类MCU需求暴涨，例如仅仅一个智能门就需要三颗MCU如果需要实现无线控制，还需要能支持无线蓝牙的的MCU。而对于低阶机器人来说，就需要23颗MCU ，高阶机器人需要30多颗MCU，此外如果需要机器人有表情，则需要更多MCU，还有如果机器人融入更多情绪功能则需要的MCU还会更多。而Cortex-M3内核MCU是目前使用比较广泛的。MCU目前使用内核常用的有Cortex-M3，Cortex-M0/MO+，Cortex-M4.下面介绍比较常用Cortex-M3的八个知识点

Cortex-M3的八个知识点

1.指令集

32位ARM指令集：对应ARM状态

16位Thumb指令集：对应Thumb状态（是ARM指令集的一个子集）

指令集演进图

2.BKP备份寄存器（42个16位寄存器组成），用来存储用户应用程序数据。在Vdd掉电时由Vbat供电。。在待机复位、系统复位、电源复位后，这些寄存器不会被复位

3.不再像别的ARM7那样从thumb状态和ARM状态来回切换

Thumb-2指令集横空出世，Cortex-M3不支持ARM指令集

4.DMA用来提供外设和存储器以及存储器和存储器之间的高速数据传输，而不需要CPU干预。

当DMA和CM3核同时访问相同的目标（外设或者RAM）时，总线仲裁器会循环调度，确保CM3核得到至少一半的系统总线带宽。

5.Cortex-M3的内核是指MCU的CPU，而完整的MCU还要加上其他外设，如存储器、IO等其他模块。

下图是一个MCU内部组成结构图

6.ARM结构的发展V4（ARM7）、V5（ARM9）、V6（ARM11）、V7A/R/M(Cortex系列)

ARM处理器架构进化史

7.Cortex-M3使用的是Thumb-2指令集：支持16位/32位指令，因此不用再来回切换

8.Cortex-M3为32位处理器内核。存储器机构、寄存器、内部的数据路径都是32位的。采用哈弗结构，拥有独立的指令总线和数据总线，使得指令总线和数据总线并行不悖。但是指令总线和数据总线共享同一个存储器空间。