MCU的内部架构与程序运行原理讲解(01) MCU系列课程概述 认识MCU及常见内部架构_哔哩哔哩_bilibili

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MCU内部模块

1、CPU:执行用户指令，是MCU的大脑。

2、总线（AHB,APB等）：MCU内部数据交换的桥梁

3、非易失性存储器（如FLASH）：“硬盘”永久性保存用户数据，程序。掉电后数据依然能保存

4、易失性存储器(如SRAM)：“内存”，用于保存程序中的中间变量，堆栈。掉电后数据丢失

5、外设：执行指定功能

地址映射表：“存储映射”，CPU读写操作都会有对应的地址，每一个模块都有自己的地址

系统控制器：用于控制MCU内部各个模块的状态

中断控制器：连接并管理来自各个模块的中断信号与CPU的中断线

时钟树：各个模块的时钟分配。每个模块的时钟信号都可以选择

复位树：各个模块的复位分配，一个MCU中可能有多种复位状态

一、CPU结构

以ARM Cortex-M3为例

1、NVIC：嵌入式中断向量控制器，用于中断控制

2、CPU核心：CPU指令处理的核心

（1）指令获取单元：用于获取指令

（2）译码器：将这一条指令进行译码，获得具体的指令信息

（3）ALU：算术逻辑单元，用于进行运算

（4）寄存器组：通用寄存器和特殊功能寄存器

（5）存储器接口：与外部交换数据

（6）用于调试

3、DEBUG调试接口：用于调试

4、MPU：用于控制读写访问权限保护数据

5、总线接口：用于与外部交换数据

指令执行流水线：取址->译码->执行->暂存->写回

下一条指令的执行无需等待上一条指令执行完成

常见指令操作:

（1）数据处理指令：

（2）跳转指令

（3）程序状态寄存器访问指令

（4）加载存储指令