Cortex-M0-核

LPC1100系列微控制器用户手册©2008GuangzhouZLGMCUDevelopmentCO.,LTD.ii目录第19章LPC111xARMCortex-M0参考资料..........................................................219.1简介...........................................................................................................................219.2Cortex-M0的处理器和内核外设............................................................................219.2.1系统级接口.......................................................................................................319.2.2集成的可配置调试...........................................................................................319.2.3Cortex-M0处理器的特性小结........................................................................319.2.4Cortex-M0内核外设........................................................................................319.3处理器.......................................................................................................................319.3.1编程模型...........................................................................................................319.3.2存储器模型.......................................................................................................919.3.3异常模型.........................................................................................................1319.3.4故障处理.........................................................................................................1719.3.5电源管理.........................................................................................................1819.4指令集.....................................................................................................................2019.4.1指令集汇总.....................................................................................................2019.4.2内部函数.........................................................................................................2219.4.3关于指令的描述.............................................................................................2219.4.4存储器访问指令.............................................................................................2619.4.5跳转和控制指令.............................................................................................3919.4.6综合指令.........................................................................................................4019.5外设.........................................................................................................................4619.5.1关于ARMCortex-M0.....................................................................................4619.5.2嵌套向量中断控制器.....................................................................................4619.5.3系统控制块.....................................................................................................5019.5.4系统定时器，SysTick....................................................................................54广州周立功单片机发展有限公司第19章LPC1100系列微控制器用户手册©2008GuangzhouZLGMCUDevelopmentCO.,LTD.22第19章LPC111xARMCortex-M0参考资料19.1简介下面的参考资料以ARMCortex-M0用户指南（ARMCortex-M0UserGuide）为蓝本。只针对LPC111xCortex-M0的具体实现做了细微的改动。19.2Cortex-M0的处理器和内核外设Cortex-M0处理器是一个入门级（entry-level）的32位ARMCortex处理器，设计用在更宽范围的嵌入式应用中。该处理器包含以下特性，给开发者提供了极大的便利：z结构简单，容易学习和编程；z功耗极低，运算效率高；z出色的代码密度；z确定、高性能的中断处理；z向上与Cortex-M处理器系列兼容。图19.1Cortex-M0的具体实现Cortex-M0处理器基于一个高集成度、低功耗的32位处理器内核，采用一个3级流水线冯·诺伊曼结构（VonNeumannarchitecture）。通过简单、功能强大的指令集以及全面优化的设计（提供包括一个单周期乘法器在内的高端处理硬件），Cortex-M0处理器可实现极高的能效。Cortex-M0处理器采用ARMv6-M结构，基于16位的Thumb指令集，并包含Thumb-2技术。提供了一个现代32位结构所希望的出色性能，代码密度比其他8位和16位微控制器都要高。Cortex-M0处理器紧密集成了一个可配置的嵌套向量中断处理器（NVIC），提供业界领先的中断性能。NVIC具有以下功能：z包含一个不可屏蔽的中断（NMI）。NMI在LPC111x上不能实现；z提供零抖动中断选项；z提供4个中断优先级。处理器内核和NVIC的紧密结合使得中断服务程序（ISR）可以快速执行，极大地缩短了中断延迟。这是通过寄存器的硬件堆栈以及加载-乘和存储-乘操作的停止和重启来获得广州周立功单片机发展有限公司第19章LPC1100系列微控制器用户手册©2008GuangzhouZLGMCUDevelopmentCO.,LTD.33的。中断处理程序不需要任何汇编封装代码，不用消耗任何ISR代码。末尾连锁的优化还极大地降低了一个ISR切换到另一个ISR时的开销。为了优化低功耗设计，NVIC还与睡眠模式相结合，提供一个深度睡眠功能，使整个器件迅速掉电。19.2.1系统级接口Cortex-M0处理器提供一个简单的系统级接口，使用AMBA技术来提供高速、低延迟的存储器访问。19.2.2集成的可配置调试Cortex-M0处理器执行一个完整的硬件调试方案，带有大量的硬件断点和观察点选项。通过一个非常适合微控制器和其他小型封装器件的2脚串行线调试（SWD）端口，提供了高系统透明度的处理器、存储器和外设执行。19.2.3Cortex-M0处理器的特性小结z高代码集成度，具有32位的性能；z工具和二进制代码与Cortex-M处理器系列向上兼容；z集成了极低功耗的睡眠模式；z高效的代码执行允许处理器时钟更低，或者延长睡眠模式的时间；z单周期的32位硬件乘法器；z零抖动的中断处理；z宽范围的调试功能。19.2.4Cortex-M0内核外设Cortex-M0内核外设有：NVIC——NVIC是一个嵌入式中断控制器，支持低延迟的中断处理。系统控制块——系统控制块（SCB）是到处理器的编程模型接口。它提供系统执行信息和系统控制，包括配置、控制和系统异常的报告。系统定时器——系统定时器，SysTick，是一个24位的递减定时器。可以将其用作一个实时操作系统（RTOS）的节拍定时器，或者用作一个简单的计数器。19.3处理器19.3.1编程模型本节描述了Cortex-M0的编程模型。除了个别内核寄存器的描述之外，本节还包含处理器模式和堆栈的相关信息。1.处理器模式处理器模式有：线程模式——用来执行应用软件。处理器在退出复位时进入线程模式。处理器模式——用来处理异常。处理器在完成所有的异常处理后返回到线程模式。2.堆栈处理器使用一个满递减堆栈。这就意味着堆栈指针指向堆栈存储器中的最后一个堆栈项。当处理器将一个新的项压入堆栈时，堆栈指针递减，然后将该项写入新的存储器单元。广州周立功单片机发展有限公司第19章LPC1100系列微控制器用户手册©2008GuangzhouZLGMCUDevelopmentCO.,LTD.44处理器执行两个堆栈，主堆栈和进程堆栈，两个堆栈有自己独立的堆栈指针副本，见本章“堆栈指针”小节。在线程模式下，CONTROL寄存器控制着处理器使用主堆栈还是进程堆栈，见本章“CONTROL寄存器”小节。在处理器模式下，处理器总是使用主堆栈。处理器操作的选择如下：表19.1处理器模式和堆栈使用的选择处理器模式用来执行使用的堆栈线程模式应用程序主堆栈或进程堆栈，见本章“CONTROL寄存器”小节处理器模式异常处理程序主堆栈3.内核寄存器处理器内核寄存器有：表19.2内核寄存器组小结名称类型[1]复位值描述R0-R12R/W不可知见本章“通用寄存器”小节MSPR/W见文中描述见本章