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RSS订阅原创 Cortex-M3/M4——指令集（一）
所有的ARM Cortex-M都是基于Thumb-2技术（允许混合使用16位和32位指令）。早期的ARM处理器是支持ARM的32位指令集，功能强大，但是随着移动电话等应用不断发展，功耗和成本变得十分关键，因此16位指令集Thumb也应运而生。1995年ARM发布了ARM7TDMI处理器，可以在ARM和Thumb状态之间进行切换，与等价的ARM代码相比，减小了代码密度。然而Thumb仍然有一些局限性，例如操作可选的寄存器、可用的寻址模式及用于数据或地址的立即数范围较小等。
2024-07-18 21:03:34
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原创 Cortex-M3/M4架构——异常和中断
异常是指会改变程序流的事件，当异常产生时，处理器会暂停当前正在执行的任务，转而执行一段被称作是异常处理的程序，在处理完成后会继续之前程序。（中断是异常的一种）NVIC处理异常。NVIC可以处理IRQ和NMI（不可屏蔽中断），IRQ一般是片上外设或外部中断I/O输入,NMI可用于看门狗定时器或掉电检测。SysTick定时器也可以产生定时中断请求；处理器自身也是一个异常事件源，包括表示系统错误状态的错误事件及软件产生、支持嵌入式OS的异常，异常类型如下图所示：1~15被称为系统异常，16以上的用于中断。
2024-07-18 15:54:22
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原创 Cortex-M3/M4架构——存储器系统
2.架构定义的存储器映射，预定义的存储器和外设对应多个存储器区域，优化了处理器的性能；Cortex-M处理器使用的栈模型被称作“满递减”，在处理器启动时，SP指针指向栈存储空间的最后位置，对于PUSH操作，首先会减小SP的值，然后将数据存储在SP指向的位置。5.写缓冲，若对于可缓冲存储器的写传输要花费较长时间，Cortex-M可能会将本次传输缓存起来，处理器继续执行下一条指令，可以提高执行速度；例：在函数返回的情况下，首先LR（R14）的数值压到栈存储中，在函数结束时将其恢复到PC（R15）中。
2024-07-18 11:32:23
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原创 Cortex-M3/M4架构——应用程序状态寄存器
GE位域在APSR中占用4位，在Cortex-M3中不存在。许多SIMD指令都会更新该标志位。对于具有16位数据的SIMD指令，第0和1位由低半字的结果控制，第2和3位由高半字的结果控制；在数字信号处理时，若计算结果的保存寄存器位宽度不够，会导致上溢或下溢。Q表示饱和运算过程中产生了饱和，在Cortex-M0中不存在。1.整数运算的状态标志(N-Z-C-V位)，因此可以在饱和运算流程结束后检查该位确定是否产生了饱和；例如可以将64位加法的高32位放在低32位进位标志。2.饱和运算的状态标志(Q位)
2024-07-17 15:41:52
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原创 Cortex-M3/M4架构——编程模型
Cortex-M3/M4架构都是基于ARMv7-M架构。在一般应用中使用Cortex-M微控制器无需了解架构的详细内容，只需要对编程模型、异常处理、存储器映射、外设以及软件驱动库即可。操作模式和状态M3/M4处理器有两种操作状态和两个模式，同时处理器还分为特权和非特权模式。非特权模式意味着有些存储器区域是无法访问的（用户状态）；操作状态：1.调试状态：处理器被暂停时会进入调试状态，停止指令执行；2.Thumb状态：执行指令时的状态；
2024-07-17 14:47:45
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原创 Cortex-M3/M4处理器基本信息
Cortex-M处理器使用Thumb（16位）使用方法，ARM指令能以很高的性能执行所有支持的指令，Thumb指令可以得到很好的代码密度；Cortex处理器主要使用的是AHB Lite总线接口协议（程序存储器和系统总线接口）、APB高级外设总线（用于基于ARM的微控制器）处理器存储系统地址空间最大为4GB，包括程序代码、数据、外设以及处理器内的调试支持部件；处理器内核、NVIC、SysTick、可选的浮点单元、内部总线系统、存储器保护单元。但是混合使用的代价是状态切换的开销，增加软件编译的复杂度；
2024-07-17 10:18:57
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原创 微控制器调试信息显示方法
4.使用商业板的调试适配器，如J-LINK等，可以使用指令跟踪单元ITM的特性，将消息传递回调试主机且在开发环境中显示消息。不需要额外的硬件和太多的软件开销。大多数嵌入式应用不具备丰富的GUI，但是简单的基于字符的通信方法对于软件开发还是很有必要的，例如通过printf显示AD采集值。3.使用USB和虚拟COM端口实现通信在编写软件是会麻烦一些，但是不需要额外的模块开销；3.将微控制器上的USB接口设置为虚拟的COM端口，并且同运行在PC上的终端程序通信；2.使用简单的UART同PC上运行的终端程序通信；
2024-07-17 09:13:45
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空空如也
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