arm體系結(jié)構(gòu)ppt課件(已修改)
2025-01-27 08:29 本頁面
【正文】 169。 2021 博創(chuàng)科技 北 京 博 創(chuàng) 興 業(yè) 科 技 有 限 公 司 BEIJNG UNIVERSAL PIONEERING TECHNOLOGY Co . , LTD 博創(chuàng)科技 嵌入互動 ARM體系結(jié)構(gòu) 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 目錄 ? 1 總體介紹 ? 2 ARM處理器的分類 ? 3 流水線（ pipeline） ? 4 模式（ model）和寄存器 ? 5 異常和異常向量表 ? 6 存儲和 I/O ? 7 AHBA總線 169。 2021 博創(chuàng)科技 北 京 博 創(chuàng) 興 業(yè) 科 技 有 限 公 司 BEIJNG UNIVERSAL PIONEERING TECHNOLOGY Co . , LTD 博創(chuàng)科技 嵌入互動 1 總體介紹 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 ARM公司和 ARM處理器 1） ARM是一個 CPU內(nèi)核。 ARM公司自己并不生產(chǎn)或銷售芯片，它采用技術(shù)授權(quán)模式，通過出售芯片技術(shù)授權(quán)，收取授權(quán)費和技術(shù)轉(zhuǎn)讓費。 2）基于 ARM內(nèi)核的處理器是目前消費類電 子市場中占有量第一的處理器，尤其是 手機行業(yè)。 3） ARM是“ Advanced RISC Machine” 的縮寫，最早的 ARM處理器誕生于 80年代的英國。 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 ARM處理器的使用量 ARM 2021 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 ARM處理器的特點 ? 支持 CACHE和 MMU ? CACHE的馮 諾依曼體系結(jié)構(gòu) /哈佛體系結(jié)構(gòu) ? RISC指令集 ? 固定的 32位指令 ? Load/Store體系結(jié)構(gòu) ? 大多數(shù)指令單周期完成 ? 流水線執(zhí)行 ? Thumb\DSP\jazeller功能擴展 ? 低功耗 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 支持 CACHE和 MMU (1) 為什么采用高速緩存 微處理器的時鐘頻率比內(nèi)存速度提高快得多，高速緩存可以提高內(nèi)存的平均性能。 高速緩存的工作原理 高速緩存是一種小型、快速的存儲器，它保存部分主存內(nèi)容的拷貝。 CPU 高速緩存控制器 CACHE 主存 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 地址 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 ? MMU(Memory Management Unit) ? 虛實地址變換 ? 內(nèi)存地址訪問保護 支持 CACHE和 MMU (2) 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 指令寄存器 控制器 數(shù)據(jù)通道 輸入 輸出 中央處理器 存儲器 程序 指令 0 指令 1 指令 2 指令 3 指令 4 數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù) 0 數(shù)據(jù) 1 數(shù)據(jù) 2 CACHE的馮 諾依曼體系結(jié)構(gòu)模型 ARM7 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 指令寄存器 控制器 數(shù)據(jù)通道 輸入 輸出 中央處理器 程序存儲器 指令 0 指令 1 指令 2 數(shù)據(jù)存儲器 數(shù)據(jù) 0 數(shù)據(jù) 1 數(shù)據(jù) 2 地址 指令 地址 數(shù)據(jù) CACHE哈佛體系結(jié)構(gòu) 模型 ARM9 + 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 RISC指令集 ? RISC：精簡指令集（ Reduced Instruction Set Computer) ? 指令集中的指令長度（大小）基本一致 ? 在通道中只包含最有用的指令 ? 確保數(shù)據(jù)通道快速執(zhí)行每一條指令 ? 使 CPU硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計變得更為簡單 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 RISC與 CISC ? CISC ? RISC IF ID REG ALU MEM 開始 退出 IF ID ALU MEM REG 微操作通道 開始 退出 單通數(shù)據(jù)通道 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 流水線操作 流水線技術(shù)：幾個指令可以并行執(zhí)行 提高了 CPU的運行效率 內(nèi)部信息流要求通暢流動 譯碼 取指 執(zhí)行 add 譯碼 取指 執(zhí)行 sub 譯碼 取指 執(zhí)行 cmp 時間 Add Sub Cmp 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 命名的含義 標志 含義 說明 T 支持 Thumb指令集 Thumb指令集版本 1： ARMv4T Thumb指令集版本 2： ARMv5T Thumb2： ARMv6T D 片上調(diào)試 M 支持長乘法 32位乘 32位得到 64位， 32位的乘加得到 64位 I Embedded ICE E DSP指令 增加了 DSP算法處理器指令： 16位乘加指令，飽和的帶符號數(shù)的加減法，雙字數(shù)據(jù)操作， cache預(yù)取指令 J Java加速器 Jazelle 提高 java代碼的運行速度 S 可綜合 提供 VHDL或 Verilog語言設(shè)計文件 博創(chuàng)科技 嵌入互動 169。 2021 博創(chuàng)科技 PXA250開發(fā)板例子 (上面 ) 1. 串口 2. Reset鍵 3. GPIO LED 4. 10兆以太網(wǎng) (eth1) 5. 10兆以太網(wǎng) (eth0) 6. 以太網(wǎng)卡指示燈 (LED) 7. 電源 8. 電源指示燈 (LED) 博創(chuàng)科技 嵌入互動
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