2.1.1 ARM Cortex-M3处理器发展历程
ARM公司成立于20世纪90年代初。该公司致力于处理器内核研究,ARM即Advanced RISC Machines的缩写。ARM公司本身不生产芯片,只设计内核,靠转让设计许可,由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。这种运行模式逐渐受到全球半导体公司以及用户的青睐。目前,ARM体系结构的处理器内核有ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM10TDMI、ARM11,以及Cortex等。2005年,ARM公司推出的ARM Cortex系列内核,分别为A系列、R系列和M系列。其中,A系列针对可以运行复杂操作系统的处理器;R系列针对对于处理实时性要求较高的处理器;M系列又叫MCU,适用于对开发费用敏感,对性能要求较高的场合。
ARM Cortex-M系列目前的产品有M0、M1、M3、M4、M7、M23、M33、M35、M55。ARM Cortex-M系列对MCU和低成本应用提供优化,具有低成本、低功耗和高性能的特点,能够满足MCU设计师进行创新设计的需求。其中,ARM Cortex-M3处理器适用于具有高性能、低成本需求的嵌入式应用,如MCU、汽车系统、大型家用电器、网络装置等,它提供了32位MCU市场前所未有的优势。(https://www.daowen.com)
ARM Cortex-M3内核内部的数据路径为32位,寄存器为32位,存储器接口也是32位。总线结构采用了哈佛结构,拥有独立的指令总线和数据总线,可以让取指与数据访问分开进行。它还提供一个可选的存储器保护单元,对存储器进行保护,而且在需要的情况下也可以使用外部的高速缓存。存储器支持小端和大端存储格式,内部还附赠了很多调试组件,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,它还有其他可选组件,包括指令跟踪和多种类型的调试接口。