Cortex-M3處理器內(nèi)核的幾個(gè)重要框圖

Cortex-M3是一個(gè) 32位處理器內(nèi)核。內(nèi)部的數(shù)據(jù)路徑是 32位的，寄存器是 32位的，存儲(chǔ)器接口也是 32 位的。CM3 采用了哈佛結(jié)構(gòu)，擁有獨(dú)立的指令總線和數(shù)據(jù)總線，可以讓取指與數(shù)據(jù)訪問(wèn)并行不悖。這樣一來(lái)數(shù)據(jù)訪問(wèn)不再占用指令總線，從而提升了性能。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)特性， CM3內(nèi)部含有好幾條總線接口，每條都為自己的應(yīng)用場(chǎng)合優(yōu)化過(guò)，并且它們可以并行工作。但是另一方面，指令總線和數(shù)據(jù)總線共享同一個(gè)存儲(chǔ)器空間（一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)器系統(tǒng)）。

Cortex-M3  處理器內(nèi)核

Cortex-M3 處理器系統(tǒng)方框圖

Cortex ‐ M3總線連接范例

寄存器組

Cortex ‐ M3處理器擁有 R0‐R15 的寄存器組。其中 R13 作為堆棧指針 SP 。SP 有兩個(gè)，但在同一時(shí)刻只能有一個(gè)可以看到，這也就是所謂的“banked ”寄存器。

存儲(chǔ)器映射

Cortex ‐ M3預(yù)定義的存儲(chǔ)器映射 

不像其它的 ARM 架構(gòu)，它們的存儲(chǔ)器映射由半導(dǎo)體廠家說(shuō)了算，Cortex ‐ M3預(yù)先定義好了“粗線條的”存儲(chǔ)器映射。通過(guò)把片上外設(shè)的寄存器映射到外設(shè)區(qū)，就可以簡(jiǎn)單地以訪問(wèn)內(nèi)存的方式來(lái)訪問(wèn)這些外設(shè)的寄存器，從而控制外設(shè)的工作。結(jié)果，片上外設(shè)可以使用 C 語(yǔ)言來(lái)操作。這種預(yù)定義的映射關(guān)系，也使得對(duì)訪問(wèn)速度可以做高度的優(yōu)化，而且對(duì)于片上系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而言更易集成（還有一個(gè)重要的，不用每學(xué)一種不同的單片機(jī)就要熟悉一種新的存儲(chǔ)器映射——譯注）。 

Cortex ‐ M3 的內(nèi)部擁有一個(gè)總線基礎(chǔ)設(shè)施，專用于優(yōu)化對(duì)這種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的使用。在此之上，CM3 甚至還允許這些區(qū)域之間“越權(quán)使用”。比如說(shuō)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也可以被放到代碼區(qū)，而且代碼也能夠在外部RAM 區(qū)中執(zhí)行（但是會(huì)變慢不少——譯注）。處于最高地址的系統(tǒng)級(jí)存儲(chǔ)區(qū)，是CM3 用于藏“私房錢”的——包括中斷控制器、MPU以及各種調(diào)試組件。所有這些設(shè)備均使用固定的地址。通過(guò)把基礎(chǔ)設(shè)施的地址定死，就至少在內(nèi)核水平上，為應(yīng)用程序的移植掃清了障礙。

cortex m3 中的異常類型