《Cortex-M3开发指南——基于LM3S5000》目录

### Cortex-M3开发指南——基于LM3S5000 #### 第1章：ARM Cortex-M3体系结构 本章详细介绍了ARM Cortex-M3处理器的核心架构及其编程模型、指令系统等关键技术点。 **1.1 ARM Cortex-M3处理器内核** - **结构框图**：该部分提供了一个清晰的处理器内核架构视图，帮助读者理解各组成部分如何协同工作。 - **功能描述**：详细阐述了Cortex-M3内核的主要功能和特点，包括其在嵌入式系统中的应用优势。 - **与ARM7的性能比较**：对比了Cortex-M3与上一代ARM7处理器之间的差异，尤其是在性能和功耗方面。 - **带分支预测的3级流水线**：介绍了Cortex-M3采用的改进型流水线结构，以及分支预测技术如何提高指令执行效率。 **1.2 编程模型** - **关于编程模型**：概述了Cortex-M3的编程模型，包括其如何支持高效的代码开发。 - **特权访问和用户访问**：解释了不同访问级别的概念，并讨论了它们对系统安全性和性能的影响。 - **三种执行模式的比较**：比较了Thumb-2、Thumb-1和ARM状态下的执行效率及适用场景。 - **寄存器**：列出了所有可用的寄存器，并解释了它们的作用。 - **数据类型**：定义了Cortex-M3支持的数据类型及其内存布局。 - **存储器格式**：描述了存储器的组织方式，包括字对齐和非对齐访问的区别。 **1.3 Cortex-M3指令系统** - **指令格式**：提供了Cortex-M3指令集的概览，包括指令编码规则。 - **条件码**：解释了条件码的使用方法及其对指令执行的影响。 - **存储器访问指令**：介绍了用于读写存储器的指令，包括数据加载和存储操作。 - **数据处理运算指令**：列出了支持的各种算术和逻辑操作。 - **分支转移指令**：描述了控制流指令，如跳转、循环和条件分支。 - **杂项指令**：涵盖了其他类型的指令，如系统控制和服务请求。 - **伪指令**：解释了汇编语言中的伪指令，如宏定义和符号定义。 **1.4 存储器映射** - **关于存储器映射**：解释了存储器映射的概念，包括其如何将物理地址映射到逻辑地址空间。 - **位操作（Bit-banding）**：介绍了一种优化机制，用于高效地处理位字段。 - **ROM存储器表**：列举了只读存储器区域的映射信息。 **1.5 系统异常（中断）** - **异常模型**：概述了异常处理的基本原理。 - **异常类型**：列出了各种可能发生的异常事件。 - **异常优先级**：解释了如何根据优先级调度异常。 - **异常占先**：探讨了高优先级异常如何抢占低优先级异常的执行。 - **末尾连锁**：描述了一种特殊的异常处理机制，允许在一个异常处理过程中触发另一个异常。 - **异常迟来**：讨论了延迟异常处理的情况。 - **异常退出**：讲解了异常处理完成后的恢复流程。 - **复位**：介绍了系统的复位过程。 - **其它系统中断**：概述了除标准中断外的其他中断类型。 **1.6 嵌套向量中断控制器** - **NVIC概述**：解释了嵌套向量中断控制器的作用。 - **NVIC的中断与异常控制的结构**：展示了NVIC的内部结构及其如何管理和调度中断。 - **NVIC寄存器映射**：提供了NVIC寄存器的详细列表。 - **外部中断**：描述了外部设备如何通过中断请求CPU进行处理。 - **系统异常**：探讨了由软件产生的异常。 - **系统定时器**：介绍了用于计时任务的系统定时器。 - **系统故障**：讲解了如何处理系统错误和异常情况。 **1.7 存储器保护单元** - **MPU概述**：解释了存储器保护单元的作用及其对系统安全性的重要性。 - **MPU编程器模型**：提供了MPU的编程接口描述。 - **MPU访问权限**：定义了不同内存区域的访问权限设置。 - **MPU异常中止**：讨论了MPU如何在检测到非法访问时引发异常。 - **更新MPU区域**：说明了如何动态更新MPU的配置。 - **中断和更新MPU**：探讨了在中断上下文中更新MPU配置的注意事项。 #### 第2章：LM3S5000系列ARM硬件结构 本章深入探讨了LM3S5000系列微控制器的具体硬件架构和技术细节。 **2.1 LM3S5000系列ARM简介** - **特性**：概述了LM3S5000系列的主要特性，包括其高性能和低功耗设计。 - **结构**：描述了芯片的整体架构，包括各个主要组件及其相互连接方式。 **2.2 引脚描述** - **引脚分布**：给出了芯片引脚的布局信息。 - **LM3S5749引脚描述**：特别针对LM3S5749型号的引脚进行了详细说明。 **2.3 系统控制模块** - **概述**：介绍了系统控制模块的功能和作用。 - **寄存器映射**：提供了该模块中寄存器的详细列表。 - **器件标识和功能**：解释了如何识别和配置不同的系统功能。 - **复位控制**：讲解了复位信号的管理和配置方法。 - **不可屏蔽中断**：讨论了不可屏蔽中断的处理机制。 - **功率控制**：说明了如何管理和调整芯片的功率消耗。 - **时钟控制**：介绍了时钟源的选择和配置。 - **电源管理**：探讨了电源管理策略及其对系统性能的影响。 - **系统控制模块的中断**：描述了与该模块相关的中断处理。 - **初始化和配置**：提供了初始化和配置系统控制模块的方法。 - **示例程序**：给出了实际应用中的代码示例。 **2.4 休眠模块** - **概述**：介绍了休眠模块的功能及其在节能方面的应用。 - **结构框图**：展示了休眠模块的内部架构。 - **寄存器映射**：提供了休眠模块寄存器的详细列表。 - **寄存器访问时序**：说明了访问寄存器时的时序要求。 - **时钟源**：介绍了可用于休眠模式的时钟源选项。 - **电池管理**：讲解了电池电量监测和管理的方法。 - **实时时钟**：介绍了实时时钟模块的功能。 - **功率控制**：说明了如何在休眠模式下控制功率消耗。 - **中断和状态**：描述了休眠模块中的中断和状态信息。 - **非易失性存储器**：介绍了休眠模式下可用的非易失性存储器。 - **初始化和配置**：提供了初始化和配置休眠模块的方法。 - **示例程序**：给出了实际应用中的代码示例。 **2.5 内部存储器** - **概述**：介绍了内部存储器的类型及其用途。 - **结构框图**：展示了内部存储器的架构。 - **寄存器映射**：提供了内部存储器寄存器的详细列表。 - **功能描述**：解释了内部存储器的工作原理和访问机制。 - **初始化和配置**：提供了初始化和配置内部存储器的方法。 - **示例程序**：给出了实际应用中的代码示例。 **2.6 直接存储器存取控制器（μDMA）** - **概述**：介绍了μDMA控制器的作用及其优点。 - **结构框图**：展示了μDMA控制器的内部架构。 - **寄存器映射**：提供了μDMA控制器寄存器的详细列表。 - **功能描述**：解释了μDMA控制器的工作原理及其如何提高数据传输效率。 - **初始化和配置**：提供了初始化和配置μDMA控制器的方法。 - **示例程序**：给出了实际应用中的代码示例。 **2.7 通用输入输出端口（GPIO）** - **概述**：介绍了GPIO端口的功能及其应用场景。 - **寄存器映射**：提供了GPIO端口寄存器的详细列表。 - **功能描述**：解释了GPIO端口的工作原理及其配置方法。 - **初始化和配置**：提供了初始化和配置GPIO端口的方法。 - **示例程序**：给出了实际应用中的代码示例。 **2.8 通用定时器（GPTM）** - **概述**：介绍了GPTM的功能及其在时间测量和控制中的应用。 - **结构框图**：展示了GPTM的内部架构。 - **寄存器映射**：提供了GPTM寄存器的详细列表。 - **功能描述**：解释了GPTM的工作原理及其配置方法。 - **初始化和配置**：提供了初始化和配置GPTM的方法。 - **示例程序**：给出了实际应用中的代码示例。 **2.9 看门狗定时器（WDT）** - **概述**：介绍了WDT的功能及其在防止系统死机中的作用。 - **结构框图**：展示了WDT的内部架构。 - **寄存器映射**：提供了WDT寄存器的详细列表。 - **功能描述**：解释了WDT的工作原理及其配置方法。 - **初始化和配置**：提供了初始化和配置WDT的方法。 - **示例程序**：给出了实际应用中的代码示例。 **2.10 通用异步收发器（UART）** - **概述**：介绍了UART的功能及其在串行通信中的应用。 - **结构框图**：展示了UART的内部架构。 - **寄存器映射**：提供了UART寄存器的详细列表。 - **功能描述**：解释了UART的工作原理及其配置方法。 - **初始化和配置**：提供了初始化和配置UART的方法。 - **示例程序**：给出了实际应用中的代码示例。 《Cortex-M3开发指南——基于LM3S5000》是一本全面覆盖Cortex-M3处理器架构和LM3S5000系列微控制器硬件结构的专业书籍，为开发者提供了从理论到实践的全方位指导。