STM32、Cortex-M3和ARMv8-M之间的关联
整理:黃工
參考:維基百科
參考地址:
https://zh.wikipedia.org/wiki/ARM架構
大家都應該知道STM32、Cortex-M3、ARMv8-M與ARM有關,但可能分不清他們是什么關系,或者具體是什么東西。
一、總述
ARMv8-M:是一款ARM架構。
ARM架構分為:ARMv1、 ARMv2 ··· ARMv8。
而ARMv8分為:ARMv8-A、 ARMv8-R、 ARMv8-M。
Cortex-M3:是一款ARM處理器內核,也可以理解為ARM處理器家族之中的一個成員。
ARM處理器內核分為:經(jīng)典核心和Cortex核心。
傳統(tǒng)的核心:ARM7、ARM9等。
Cortex核心:Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M等。
STM32:是一款ARM內核的處理器芯片。
STM32絕大部分是Cortex-M內核,也有少部分包含Cortex-A7(比如:STM32MP)。
如圖:
其實還可以細分很多內容,除了這些,還有一些我們常見的內容,比如ARM指令集、Thumb-2指令集等。
以上是總述的內容,下面再進一步描述其中的一些細節(jié)。
二、架構
從1995年開始,《ARM體系結構參考手冊》是ARM文檔的主要來源,提供了關于ARM處理器架構和指令集,區(qū)分接口,所有的ARM處理器的支持(如指令語義)的實現(xiàn)細節(jié)可能會有所不同。該體系結構隨著時間的演變,并與Cortex系列的核心開始,存在三個“配置”的定義如下:
"應用"配置: Cortex-A 系列
"嵌入式"配置: Cortex-R 系列
"微處理器"配置: ARM Cortex-M 系列。
每個配置允許有其子集的架構。例如,用于ARMv6-M配置(所使用的Cortex M0 / M0+/ M1)的一個子集ARMv7-M架構(支持較少的指令)。
三、CPU模式
在任何時刻,CPU只可處于某一種模式,但可由于外部事件(中斷)或編程方式進行模式切換。
用戶模式:僅非特權模式。
系統(tǒng)模式:僅無需例外進入的特權模式。僅以執(zhí)行明確寫入CPSR的模式位的指令進入。
?(svc) 模式:在CPU被重置或者SWI指令被執(zhí)行時進入的特權模式。
Abort 模式:預讀取中斷或數(shù)據(jù)中斷異常發(fā)生時進入的特權模式。
未定義模式:未定義指令異常發(fā)生時進入的特權模式。
干預模式:處理器接受一條IRQ干預時進入的特權模式。
快速干預模式:處理器接受一條IRQ干預時進入的特權模式。
Hyp 模式:armv-7a為cortex-A15處理器提供硬件虛擬化引進的管理模式。
四、ARM授權方式
ARM公司本身并不靠自有的設計來制造或出售CPU,而是將處理器架構授權給有興趣的廠家。
標題中的STM32就是屬于ARM公司授權Cortex-M內核給ST公司生產(chǎn)的一款處理器。
ARM提供了多樣的授權條款,包括售價與散播性等項目。對于授權方來說,ARM提供了ARM內核的集成硬件敘述,包含完整的軟件開發(fā)工具(編譯器、debugger、SDK),以及針對內含ARM CPU硅芯片的銷售權。
許多半導體公司持有ARM授權:Atmel、 ST、NXP、 TI、 IBM等。
在知識產(chǎn)權工業(yè),ARM是廣為人知最昂貴的CPU內核之一。單一的客戶產(chǎn)品包含一個基本的ARM內核可能就需索取一次高達美金20萬的授權費用。而若是牽涉到大量架構上修改,則費用就可能超過千萬美元。
五、ARM核心時間線
早在1993年,經(jīng)典的ARM7就問世了,直到現(xiàn)在大家看到的Cortex-A系列處理器。
其實,在ARM7之前,都還有一些相關的處理器,感興趣的朋友可以上網(wǎng)了解。
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總結
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