根据提供的信息,我们可以详细探讨LPC1700系列Cortex-M3微控制器中的存储器映射及其相关特性。此文档主要围绕存储器映射展开,涵盖了存储器映射的基本概念、不同类型的地址空间以及如何进行存储器重映射等内容。
### 1. 存储器映射概览
#### 1.1 LPC1700系列概述
LPC1700系列是基于ARM Cortex-M3内核的高性能微控制器,具有强大的处理能力和低功耗特性。该系列微控制器拥有4GB的地址空间,能够支持多种不同的应用需求。
#### 1.2 地址空间
LPC1700系列的4GB地址空间被细分为多个部分,每部分对应着不同的功能区域,例如代码存储、数据存储以及外设寄存器等。这种设计使得开发者能够更加高效地管理内存资源,并确保程序运行时数据访问的速度和可靠性。
### 2. 存储器映射和外设寻址
#### 2.1 存储器映射基本概念
存储器映射是指将物理内存地址与处理器地址空间中的逻辑地址相对应的过程。在LPC1700系列中,通过特定的地址范围来区分不同的存储器类型和外设寄存器。
#### 2.2 存储器映射结构
LPC1700系列的存储器映射结构如下:
- **代码存储**:用于存放程序代码。
- **数据存储**:包括静态数据和动态数据,用于存储变量和运行时的数据。
- **外设寄存器**:包含了所有硬件外设的控制和状态寄存器,通过特定地址进行访问。
#### 2.3 APB外设地址
APB (Advanced Peripheral Bus) 是一种低速外设总线接口,用于连接微控制器的内部外设。在LPC1700系列中,APB外设地址通常位于较高的地址范围内,这样可以避免与主存储器区域发生冲突。
### 3. 存储器重映射
#### 3.1 重映射概念
存储器重映射是指改变某些内存区域的地址映射关系,以便于实现特定的功能或者优化系统性能。在LPC1700系列中,可以通过配置相关的寄存器来实现存储器重映射。
#### 3.2 重映射应用场景
- **提高访问速度**:通过将频繁访问的外设寄存器重映射到较低的地址范围,减少访问延迟。
- **简化编程模型**:将不同功能模块的寄存器映射到连续的地址空间,方便编程人员理解和操作。
### 4. 预取指中止和数据中止异常
#### 4.1 异常机制
LPC1700系列采用了先进的异常处理机制,其中包括预取指中止和数据中止异常。这些异常主要用于处理内存访问错误的情况,例如试图访问非法地址或执行无效指令等。
#### 4.2 处理策略
当发生预取指中止或数据中止异常时,处理器会自动跳转到预先设定的异常处理程序,由程序决定后续的操作流程。这有助于提高系统的稳定性和可靠性。
### 结论
通过对LPC1700系列Cortex-M3微控制器的存储器映射及相关特性的深入探讨,我们了解到其灵活的地址分配方式不仅能够满足各种复杂的嵌入式应用需求,还能通过存储器重映射等技术进一步优化系统性能。此外,LPC1700系列还具备了完善的异常处理机制,能够有效应对各种突发情况,确保系统的稳定运行。