06. Память Cortex-M3(4)
- 1. ПРОГРАММНО- УПРАВЛЯЕМЫЕ МИКРОКОНТРОЛЛЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА Лектор: Камлач Павел Викторович Кафедра ЭТТ Ауд. 120 к.1, Ауд. 610 к.2 2017 1
- 2. 2 Система памяти Cortex-M3 1. Карта памяти 2. Регистры
- 3. 3 Основные особенности системы памяти Cortex-M3 •процессор Cortex-M3 имеет фиксированную карту памяти, которая определяет, какой шинный интерфейс должен использоваться при обращении к тому или иному участку памяти. •поддержка доступа к отдельным битам памяти (метод bit-band) •Система памяти процессора Cortex-M3 также поддерживает пересылку невыровненных данных и операции монопольного доступа •процессор Cortex-M3 поддерживает па мять, использующую как прямой, так и обратный порядок хранения байтов
- 4. 4 1. Карта памяти. В процессоре Cortex-M3 используется фиксированная карта памяти. Это облегчает перенос кода между устройствами на базе Cortex-M3.
- 5. 5
- 6. 6 Процессор Cortex-M3 имеет адресное пространство размером 4 Гбайт. Программа может располагаться в •области кода •области статического ОЗУ (СОЗУ) •области внешнего ОЗУ
- 7. 7 Область статического ОЗУ предназначена для подключения внутренней оперативной памяти.
- 8. 8 Область памяти размером 0.5 Гбайт выделена для периферийных устройств
- 9. 9 Две области памяти размером по 1 Гбайт выделены для внешнего ОЗУ и внешних периферийных устройств
- 10. 10 Некоторые участки памяти зарезервированы для использования встроенными периферийными устройствами, такими как компоненты отладки • модуль коррекции флэш-памяти и задания точки останова (FPB) ; • модуль просмотра и трассировки данных (DWT) ; • модуль трассировки (ITM) ; • модуль встроенной ячейки трассировки (ETM) ; • модуль интерфейса порта трассировки (TPIU) ; • таблица ПЗУ.
- 11. 11 Атрибуты доступа к памяти Процессором Cortex-M3 используются следующие атрибуты: • Буферируемая • Кэшируемая • Исполняемая • Разделяемая
- 12. 12 Область кода (0x00000000…0x1FFFFFFF) — является исполняемой, а атрибут кэширования имеет значение «кэшируемая со сквозной записью» (Write Through — WT). Вы также можете размещать в этой области данные. Обращения к данным, расположенным в указанной области, осуществляются по интерфейсу шины данных. Операции записи в данную область памяти буферизуются. Область СОЗУ (0x20000000…0x3FFFFFFF) — предназначена для подключения встроенного ОЗУ. Операции записи в эту область буферизуются, а атрибут кэширования имеет значение «кэшируемая с обратной записью и размещением записываемых данных» (WB-WA). Указанная область является исполняемой, так что вы можете скопировать в неё код программы и исполнять его уже оттуда.
- 13. 13 Область периферийных устройств (0x40000000… 0x5FFFFFFF) — предназначена для размещения периферийных устройств. Обращения к этой области памяти не кэшируются, и исполнение кода из неё не допускается (в документации ARM неисполняемая память имеет атрибут XN, являющийся сокращением от eXecute Never). Область внешнего ОЗУ (0x60000000…0x7FFFFFFF) — предназначена для встроенной или внешней памяти данных. Обращения к указанной области памяти могут кэшироваться (WB-WA), из этой области также допускается выполнение кода. Область внешнего ОЗУ (0x80000000…0x9FFFFFFF) — предназначена для встроенной или внешней памяти данных. Обращения к этой области памяти могут кэшироваться (WT), из данной области также допускается выполнение кода.
- 14. 14 Область внешних устройств (0xA0000000…0xBFFFFFFF) — предназначена для внешних устройств и/или разделяемой памяти, к которой необходимо обеспечить упорядоченный и небуферизованный доступ. Эта область также является исполняемой. Область внешних устройств (0xC0000000…0xDFFFFFFF) — предназначена для внешних устройств и/или разделяемой памяти, к которой необходимо обеспечить упорядоченный и небуферизованный доступ. Область также является исполняемой. Системная область (0xE0000000…0xFFFFFFFF) — предназначена для собственных периферийных устройств процессора, а также для модулей, определяемых производителем. Исполнение кода из этой области памяти не допускается. В диапазоне адресов, выделенных шине PBB, обеспечивается строго упорядоченный доступ к памяти (некэшируемая и небуферируемая память). В диапазоне адресов, выделенных для изготовителей кристаллов, память является буферируемой, но некэшируемой.
- 15. 15 Права доступа к памяти, принятые по умолчанию
- 16. 16
- 17. 17 2. Регистры. Процессор Cortex™-M3 имеет 16 регистров с R0 по R15 и несколько регистров специального назначения. Регистры с R0 по R12 являются регистрами общего назначения. Регистры специального назначения выполняют предопределённые функции и для обращения к ним необходимо использовать особые команды.
- 18. 18 Регистры общего назначения с R0 по R7 Регистры общего назначения с R0 по R7 также называются младшими регистрами . Обращаться к этим регистрам могут все команды как 16-битного набора Thumb, так и 32-битного набора Thumb-2. Все указанные регистры имеют разрядность 32 бита, состояние регистров после сброса может быть любым. Регистры общего назначения с R8 по R12 Регистры общего назначения с R8 по R12 также называются старшими регистрами . Обращаться к этим регистрам могут все команды набора Thumb-2 и некоторые команды набора Thumb. Все указанные регистры имеют разрядность 32 бита, состояние регистров после сброса может быть любым.
- 19. 19 Указатель стека R13 Регистр процессора R13 используется в качестве указателя стека, причём в процессоре Cortex-M3 имеется два таких указателя. Наличие двух указателей позволяет реализовать два независимых стека. Используя идентификатор R13, можно обращаться только к текущему указателю, другой указатель при этом будет недоступен. Обратиться к недоступному в данный момент указателю можно только с помощью команд пересылки между регистром общего назначения и регистром специального назначения (MSR и MRS). В процессоре Cortex-M3 имеются следующие указатели стека: •Основной указатель стека MSP. •Указатель стека процесса PSP
- 20. 20
- 21. 21 Регистр связи R14 Регистр R14 используется в качестве регистра связи (Link Register — LR). Регистр связи применяется для сохранения адреса возврата при вызове процедуры или функции, например при выполнении команды пере хода со ссылкой (BL) Счётчик команд R15 Регистр R15 служит в качестве счётчика команд PC. Для обращения к данному регистру можно использовать любое из обозначений — R15 или PC. Из-за наличия в процессоре Cortex-M3 конвейера значение, считанное из этого регистра, будет отличаться от адреса исполняемой в данный момент команды (как правило, на 4).
- 22. 22 Группу регистров состояния программы составляют три регистра: • регистр состояния приложения APSR; • регистр состояния прерывания IPSR; • регистр состояния выполнения EPSR.
- 23. 23
- 24. 24
- 25. 25
- 26. 26 Вопросы?