ARM Cortex-M 复位与取指流程浅析——学习笔记

本文为个人关于 ARM Cortex-M 内核复位与取指流程的学习笔记，基于公开的 ARM 架构参考手册及通用计算机组成原理知识整理，欢迎大家讨论并指出问题。

复位分为全局复位，系统复位，软件复位，局部复位，以下为简约版阐述以及个别例子。

全局复位所有的SRAM清零，BIST也要启动，即芯片自测，系统低功耗复位不需要自检，SRAM清零。

进行全局复位（冷启动）之后，首先物理层苏醒，即电压电流（PMU与POR）起来，接下来是时钟与锁相环（晶振与PLL），心跳起来，锁相环得锁住，在电压电流还未到额定值时，直接进行下一步时，极有可能处于0与1的摇摆状态，不太稳定，等时钟与锁相环稳定后，下一步进入BIST自检状态，自检完成后若芯片有安全校验需求，则进入HSM进行校验，通过后加载向量表，PC开始取值，时钟寄存器开始初始化，初始化完成后进入main函数，程序运行。

系统复位，这个有些UNIT不需要重置，目的是为了看程序在哪里跑飞了，可能是看门狗或者其他的，起到一个查看日志的作用。

软件复位在硬件层面是不需要重置太多，目的是不需要让芯片再次进行冷启动循环，不需要物理断电即可保存故障状态。

局部复位针对于一些小模块，比如CAN出现了问题，不需要消耗其他时间重启，针对于个别模块进行处理。

在内核退出复位状态之后，CPU通过PC指针（即程序计数器，R15寄存器）向I-CODE总线发起请求，从内存中（Flash/ROM/RAM等）获取16位或32位机器码，机器码进入译码器后解析出对应的指令操作码和指令操作数，若为运算则在CPU中进行，若是存读数据，则是LDR和STR通过总线读取或写到Flash或者SRAM，结束对应的操作后，PC根据指令长度，若是16位长度则PC+2，若是32位长度则PC+4指向下一条取值地址。

芯片中的操作皆是由硬件自行处理，这里的汇编是用汇编语句对操作进行的描述，其他语言同理。