Cortex-M0内核

Cortex-M0处理器的优势

能耗效率：处理器规模大小差不多，但是代码执行效率更高。所以能降能耗。


存储器容量限制
概念：32位能访问的空间肯定比16位，8位访问的空间多。这里不讨论16位的使用分页等操作来扩展存储空间。
代码密度高：Cortex-M0具备多种寻址方式，提高了代码密度。

关键字：高性能，程序执行速度快。0.9DMIPS/MHz;

关键字：高代码密度。高代码密度意味着单位代码实现更多功能。
关键字：确定的中断响应时间。最短16个时钟周期。16*1/48MHz = 500ns 左右。

NMI 输入。

概念：不可屏蔽中断。
作用：当系统发生致命故障时，使用该中断。

关键字：请求管理调用。SVC异常和PendSV。

关键字：Cortex-M0 向上兼容Cortex-M3, Cortex-M4;

寄存器和特殊寄存器

概念：数据在存储器中和寄存器中反复加载、存储，实现数据处理，称为加载-存储架构。使用内部寄存器操作，对存储器的操作也会减少。如果数据访问涉及到FLASH那么就会减少时间。

栈指针
概念：R13，栈指针（SP）; 在不同的物理位置上存在两个栈指针。主堆栈指针（MSP）和进程堆栈指针（PSP）；使用CONTROL来切换。
应用场景：栈一般是程序进中断的时候，会使用栈。或者在线程模式时，临时变量太多，内部寄存器不够用了，那么会使用栈。
主堆栈指针和进程栈指针的切换场景：一般不用切换。操作系统会涉及到切换，这是因为系统内核的占空间和线程级的栈空间是相互独立的。

xPSR，组合程序状态寄存器
概念：提供了程序执行信息和ALU(算术逻辑单元)标志。该寄存器由三个程序状态寄存器组成。APSR、IPSR、EPSR。
作用：指示的东西比较少，一般不用去看。涉及到程序跳转控制，数学计算。

PRIMASK 中断屏蔽特殊寄存器
概念：置位后，除了NMI和Hardfault之外的中断都会被屏蔽掉。实际上，此时当前的中断优先级被置为了0，这也是可以配置的最高等级。
与此类似的还有：faultmask,连fault都关闭。basepri; 控制屏蔽的中断优先级，rtos中常用。
本质：改变当前中断优先级为最高，导致其他中断优先级不回被响应了。

程序映像

概念：程序映像就是程序的执行地址。从0x0000000开始，获取向量表。向量表关键的是前两个地址，0x0000000和0x00000004，存储MSP栈地址和复位向量地址。

启动流程

嵌入式程序设计

常见的程序结构：轮询、中断、轮询中断混合，RTOS；

难点：并发任务的处理

场景：多个任务同时需要执行，其中一个任务过长，执行时间很长，导致其他几个任务不能得到及时响应而后程序失败。
解决办法：1、大任务切片划分。2、RTOS；
1、大任务切片划分，如果应用程序非常复杂的时候，手动拆分任务就不切实际了。
2、RTOS会有时间片的概念，自动在时间片结束后执行任务切换。在Freertos中需要手动打开。

RAM 空间组织

数据区域：包含全局变量和静态变量。
栈区域 ：用于临时数据存储、局部变量的存储空间、函数调用参数传递和异常处理处理的寄存器备份。突出一个临时。
Q：函数传参是怎么实现的？A：函数参数太多了，内部寄存器不够用了，也就放到栈里了。
堆区域 ： C函数自动分配存储器区域，例如malloc。

Cortex-M 处理器的差别

M3比M0多：
支持MPU(存储器保护单元)；
指令集更丰富；如除法器；
NVIC更灵活，优先级可变换。
调试方面，断点更多，支持跟踪特性；

架构
Cortex-M0是冯诺依曼架构。
Cortex-M3是哈佛架构。
冯架构和哈佛架构的区别是：指令寻址和数据寻址是否走同一条总线，走同一条总线的是冯诺依曼架构，走两条总线的是哈佛架构。