Cortex-M3作为M系列的首款处理器,其设计目标聚焦于低成本的嵌入式应用,正逐渐在单片机高端市场占据一席之地。其中,STM32F10xx微控制器搭载Cortex-M3处理器,自问世以来便凭借其广泛的产品线,为用户提供了一种全新的32位开发选择。
Cortex-M3处理器采用最新设计技术,具有更低的门数和更强的性能。作为单片机的中央处理单元(CPU),它需要与其他组件结合,形成基于CM3的MCU。芯片制造商在获得CM3处理器内核授权后,可以在自己的硅片设计中集成存储器、外设、I/O和其他功能模块。
引言第一章首先对嵌入式系统进行概述,包括其集成特性,从计算原理的历史演变到嵌入式系统的历史沿革。接着,介绍了ARM、Cortex和STM32F103的基本概念。 Cortex-M3微处理器第二章深入研究Cortex-M3微处理器,包括内核架构、系统总线结构、寄存器和工作模式等内容,以及Thumb-2指令集的详细解读。
Cortex-M3是首款基于ARMv7-M架构的处理器,是专门为了在微控制器,汽车车身系统,工业控制系统和无线网络等对功耗和成本敏感的嵌入式应用领域实现高系统性能而设计的,它大大简化了可编程的复杂性,使ARM架构成为各种应用方案(即使是最简单的方案)的上佳选择。
该处理器采用ARMv7架构。Cortex-M3是一种基于ARMv7架构的ARM嵌入式内核,它采用哈佛结构,使用分离的指令和数据总线。在成本和功耗方面,Cortex-M3具有相当好的性能。Cortex-M3内核通过接口总线的形式挂载了储存器、外设、中断等组成一个多点控制器(MultipointControlUnit,MCU)。
首先,Cortex-M3内核不仅仅是CPU的引擎,它拥有一个集成的单元,包括NVIC(嵌入式向量中断控制器)和内存接口,以及追踪接口,这些组件协同工作,确保了中断控制的精确性和调试的便捷性。
确定需求 在设计嵌入式系统之前,首先需要明确系统的需求。这包括系统的功能、性能要求、输入输出接口、通讯方式等。通过与用户和相关利益相关者的沟通,确定系统的功能和性能需求,为后续的设计工作打下基础。选择处理器架构 嵌入式系统的处理器架构是设计的核心。
嵌入式系统开发流程 系统需求分析:根据需求,确定设计任务和设计目标,指定设计说明书。体系结构设计:描述系统如何实现所述的功能需求,包括对硬件、软件和执行装置的功能划分以及系统的软件、硬件选型。硬件/软件协同设计:基于体系结构的设计结果,对系统的硬件、软件进行详细设计。
根文件系统在嵌入式系统中一般设为只读,需要使用mkcramfs genromfs等工具产生烧写映像文件。
1、嵌入式CPU具备以下4个特点:①对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间,从而使内部的代码和实时内核心的执行时间减少到最低限度。②具有功能很强的存储区保护功能。
2、嵌入式系统中央处理器(CPU)这类处理器通常作为嵌入式系统的核心部件,用于执行各种复杂的运算和数据处理任务。它们具有高性能、低功耗的特点,广泛应用于各种嵌入式设备和系统中。
3、嵌入式系统通常是面向特定应用的嵌入式CPU与通用型的最大不同就是嵌入式CPU大多工作在为特定用户群设计的系统中,它通常都具有低功耗、体积小、集成度高等特点,能够把通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,移动能力大大增强,跟网络的耦合也越来越紧密。
下面是我整理的微处理器与嵌入式系统的区别,欢迎大家参考! 随着电子科学的不断发展,人们开始逐渐对数码产品有了更高的需求,这就促使了信息技术的不断发展。嵌入式系统的核心就是嵌入式处理器,它是控制、辅助嵌入式系统运行的硬件单元,其应用范围非常的广阔,它也具有很好的发展前景。
微处理器、微计算机、微处理机、CPU、单片机、嵌入式处理器它们分别是不同的概念,区别很大。具体来说:微处理器,是指由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路有着执行控制部件以及算术逻辑部件的功能,现实生活中主要用于移动设备(如智能手机)。
嵌入式微处理器与通用型处理器的最大不同就是嵌入式微处理器大多工作在为特定使用者群设计的系统中。嵌入式微处理器通常都具有低功耗、体积小、整合度高等特点,能够把通用处理器中许多由板卡完成的任务整合在晶片内部,从而有利于嵌入式系统设计趋于小型化,大大增强移动能力,跟网路的耦合越来越紧密。
主要是应用领域不用,结构不同,总体来说,通用的CPU,性能好,但散热和稳定性问题依旧存在;嵌入式的CPU,性能更差,但是散热很低,稳定性好能耗低。嵌入式处理器包括DSP(数字信号处理器),EMPU(嵌入式微处理器),MCU(嵌入式微控制器)。而通用CPU的体系结构随不同的公司而异。
嵌入式微处理器必须功耗很低,尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此,如需要功耗只有mW甚至μW级。
1、嵌入式系统中采用的 CPU 可以分成四类: 微控制器或 SoC,这是最为典型的。常用的有基于 PowerPC 内核的芯片,基于 ARM 内核的芯片,还有各种基于 SPARC 和 MIPS 内核的微控制器芯片。这些内 核大都是 RISC 的,不过也有 CISC 的芯片,如传统的 Intel 8051 等。
2、cpu 可以分成四类:微控制器或 soc,这是最为典型的。常用的有基于 powerpc 内核的芯片,基于 arm 内核的芯片,还有各种基于 sparc 和 mips 内核的微控制器芯片。这些内 核大都是 risc 的,不过也有 cisc 的芯片,如传统的 intel 8051 等。
3、嵌入式处理可以分成下面几类:嵌入式微处理器(Embedded Micro- processor Unit, EMPU),嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU),嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP),嵌入式片上系统(System On Chip, SOC)。
4、嵌入式处理器的体系结构按指令集可以分为两大类:复杂指令集结构(CISC)和精简指令集结构(RISC)。故本题选择A。