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STM系列基于Cortex-M3的单片机结构

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:Cortex-M3处理器内核是单片机的中央处理单元。完整的基于Cortex-M3的MCU还需要很多其他组件。图3.1Cortex-M3微控制器结构图Cortex-M3是一个32位处理器内核。为实现这个特性,Cortex-M3内部含有多条总线接口,每条都针对自己的应用场合进行了优化,并且它们可以并行工作。另外在Cortex-M3中,小端模式和大端模式都是支持的。Cortex-M3内部还具有多个调试组件,用于在硬件水平上支持调试操作,如指令断点、数据观察点等。

STM系列基于Cortex-M3的单片机结构

Cortex-M3处理器内核是单片机的中央处理单元(CPU)。完整的基于Cortex-M3的MCU(微控制器)还需要很多其他组件。在芯片制造商得到Cortex-M3处理器内核的使用授权后,它们就可以把Cortex-M3内核用在自己的硅片设计中,添加存储器外设、I/O以及其他功能块,如图3.1所示。不同厂家设计出的单片机会有不同的配置,包括存储器容量、类型、外设等都各具特色。

图3.1 Cortex-M3微控制器结构图

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。Cortex-M3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操作。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,Cortex-M3内部含有多条总线接口,每条都针对自己的应用场合进行了优化,并且它们可以并行工作。但另一方面,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)。换句话说,不是因为有两条总线,可寻址空间就变成8 GB了。(www.xing528.com)

比较复杂的应用可能需要更多的存储系统功能,为此Cortex-M3提供一个可选的MPU(存储器保护单元),而且在需要的情况下也可以使用外部的Cache。另外在Cortex-M3中,小端模式和大端模式都是支持的。

Cortex-M3内部还具有多个调试组件,用于在硬件水平上支持调试操作,如指令断点、数据观察点等。另外,为支持更高级的调试,还有其他可选组件,包括指令跟踪和多种类型的调试接口。

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