将8051应用程序迁移到ARM Cortex-M处理器上 控制器, 程序员, 吸引力, 处理器, 应用程序

yuyang911220

ortex-M处理器系列包括广泛使用的Cortex-M3处理器、针对FPGA的Cortex-M1处理器、2009年初推出的Cortex-M0处理器(最小的 ARM 处理器)和2010年初推出的 C o r tex-M4处理器(支持浮点和数字信号处理增强指令)。这些处理器具有先进的功能特点和简单易用的编程模型，对于想从8051微控制器迁移到ARM架构的开发人员来说，极具吸引力。本文是一篇入门指南，目的是帮助8051微控制器的开发人员了解8051和A R M Cor tex-M处理器系列在架构、软件和硬件设计上的主要差异，从而加快迁移过程。架构概述
对于一些嵌入式程序员(尤其是那些习惯使用汇编语言编程的程序员)，首先要做的事情就是了解编程模型。
寄存器
ARM Cortex-M处理器具有一个32位寄存器库和一个xPSR(组合程序状态寄存器)。而8051具有ACC(累加器)、B、DPTR(数据指针)、P SW(处理器状态字)和四个各含八个寄存器的寄存器库 (R0-R7)。


在8051中，一些指令会频繁使用某些寄存器，如ACC和 DPTR。
这种相关性会极大降低系统的性能，而在ARM处理器中，指令可使用不同的寄存器来进行数据处理、内存存取和用作内存指针，因此不会有这个问题。
从根本上说，ARM 架构是一个基于加载(Load)和存储(STore)的RI S C架构，处理器寄存器加载数据，然后将数据传给A LU进行单周期执行。而8051寄存器(ACC、B、PSW、SP和DPTR)可在SFR(特殊功能寄存器)的内存空间中访问。
为了确保普通的C函数能够用作中断处理程序，在需要处理中断时，C o r t e x- M的寄存器(R 0 - R 3、R12、L R、P C和xPSR)会被自动压入堆栈，而软件仅需在必要时将其他寄存器压入堆栈。虽然8051具有4个寄存器库，但是ACC、B、D P T R和PSW寄存器并不会自动压栈，因此通常需要通过中断处理程序对这些寄存器进行软件压栈。