Migrating-ARM7-code-to-a-Cortex-M3-MCU

The ARM Cortex-M3 core has enhancements to its architecture that result in increased code execution speed, lower power consumption, and easier software development . The result is a true real-time core that overcomes real-time processing limitations of the ARM7TMI core. Over time, most ARM7-based designs will be migrated to the Cortex-M3. ### 移植ARM7代码至Cortex-M3 MCU的关键步骤 #### 核心知识点解析 在探讨具体的移植过程之前，我们需要先了解ARM Cortex-M3内核相比于ARM7TDMI内核的一些关键特性改进： 1. **增强的架构**：Cortex-M3内核通过其优化的架构设计实现了更快的代码执行速度、更低的功耗以及更简单的软件开发过程。 2. **真正的实时处理能力**：相比ARM7TMI内核，Cortex-M3克服了实时处理的限制，为开发者提供了更好的实时性能支持。 3. **广泛的工具链支持**：为了便于移植工作，ARM确保Cortex-M3的支持被添加到了所有ARM工具链中，使得代码编译变得更为直接。 基于以上特性，我们可以看到，随着时间的发展，大多数基于ARM7的设计都将逐渐迁移至Cortex-M3内核。接下来，我们将深入探讨移植过程中的一些关键步骤和技术要点。 #### 移植过程详解 ##### 选择合适的设备 - **外围硬件的一致性**：在选择Cortex-M3设备时，最重要的是找到一个具有与当前ARM7设计相同外围硬件的设备。这样可以避免编写新的外设驱动程序所带来的额外时间和成本。 - **编程接口的重要性**：如果外围硬件的编程接口不同，则需要编写新的驱动程序。这可能会增加移植的时间周期。 ##### 外设驱动代码重用 - **代码复用**：使用与ARM7相同的外围硬件配置的Cortex-M3设备，可以让软件工程师复用大部分甚至全部的C语言驱动代码，节省大量的学习时间。 - **头文件的作用**：供应商提供的头文件可以处理外设寄存器地址的重定位问题，开发者只需包含相应的Cortex-M3设备头文件并重新编译代码即可。 ##### Cortex-M3与ARM7TDMI之间的差异 在进行移植工作时，工程师需要注意以下几点差异： 1. **异常向量表格式**：Cortex-M3的异常向量表格式与ARM7有所不同，这需要在移植过程中特别注意。 2. **启动代码与堆栈配置**：由于Cortex-M3采用了不同的内存管理机制，因此需要对启动代码和堆栈配置进行调整。 3. **RAM函数映射**：在Cortex-M3中，RAM中的函数映射也有所不同，需要进行适当的调整。 4. **硬件中断配置**：Cortex-M3的硬件中断配置机制与ARM7不同，需要进行相应调整。 ##### 异常向量表（Exception Vector Table） 异常向量表是任何微控制器的核心组件之一，用于定义系统在遇到异常或中断时如何响应。在Cortex-M3中，异常向量表的位置固定在闪存的起始位置，并且其结构与ARM7存在显著差异。Cortex-M3支持更多的异常类型，并且每个异常都有一个固定的偏移地址。例如，复位异常位于地址0x0000_0000，未定义指令异常位于0x0000_0004等。 为了正确移植代码，开发者需要根据Cortex-M3的要求重新组织异常向量表，并确保所有的异常处理程序都能正确地跳转到指定位置。这通常涉及到对启动代码的修改，以适应新的异常处理流程。 #### 结论 从ARM7移植到Cortex-M3是一项涉及多个技术层面的工作，但通过合理规划和逐步实施，可以有效地完成这一过程。关键在于理解新旧内核之间的差异，并针对这些差异做出相应的调整。同时，充分利用ARM提供的工具链支持和文档资源，可以帮助开发者更加高效地完成移植任务。