arm啟動過程分析及應(yīng)用研究畢業(yè)論文-wenkub
2022-09-07 18:12:16 本頁面
【正文】 言 自從電子技術(shù)發(fā)展起來之后， ARM 因其體積小、低功耗、低成本高性能的優(yōu)勢，正以驚人的速度向前發(fā)展，在工業(yè)控制，浪費(fèi)類電子產(chǎn)品和成像安全產(chǎn)品、無線網(wǎng)絡(luò)與通訊等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，極大地改進(jìn)了這些行業(yè)的生產(chǎn)效率、提高了生產(chǎn)力、除此之 外， ARM微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域，并會在將來取得更加廣泛的應(yīng)用， ARM 技術(shù)在許多不同領(lǐng)域的地位日益鞏固。目前，采用 ARM 技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)（ IP）核的微處理器，即我們通常所說的 ARM 微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場，基于 ARM 技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了 32 位 RISC 微處理器 75%以上的市場份額， ARM 技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個方面。 RISC 的設(shè)計重點(diǎn)在于降低處理器中指令執(zhí)行部件的硬件復(fù)雜度，這是因為軟件比硬件更容易提供更大的靈活性和更高的智能化，因此 ARM 具備了非常典型的 RISC 結(jié)構(gòu)特性： （ 1）具有大量的通用寄存器； （ 2）通過裝載 /保存（ loadstore）結(jié)構(gòu)使用獨(dú)立的 load 和store 指令完成數(shù)據(jù)在寄存器和外部存儲器之間的傳送，處理器只處理寄存器中的數(shù)據(jù)，從而可以避免多次訪問存儲器； （ 3）尋址方式非常簡單，所有裝載 /保存的地址都只由寄存器內(nèi)容和 指令域決定； （ 4）使用統(tǒng)一和固定長度的指令格式。 從 1985 年 ARM1 誕生至今， ARM 指令集體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的改變，還在不斷地完善和發(fā)展。其問世于 2020 年，第一個推向市場的是美國 LuminaryMicro 半導(dǎo)體公司的 LM3S 系列 ARM。在實現(xiàn)這些的同時，它還提供性能優(yōu)異的中斷能力，通過其獨(dú)特的寄存器管理并以硬件處理各種異常和中斷的方式，最大程度的提高了中斷響應(yīng)和中斷切換的速度。 3． CortexTMR4F 處理器 CortexTMR4F處理 器在 CortexTMR4 處理器的基礎(chǔ)上加入了代碼錯誤校正（ ECC）技術(shù)、浮點(diǎn)運(yùn)算單元（ FPU）以及 DMA 綜合配置的能力，增強(qiáng)了處理器在存儲器保護(hù)單元，緩存，緊密耦合存儲器， DMA訪問以及調(diào)試方面的能力。 ARM 最新的 Artisan174。該系列處理器提供 Thumb 16 位壓縮指令集和 EmbeddedICE JTAG 軟件調(diào)試方式，適合應(yīng)用于更大規(guī)模的 SoC 設(shè)計中。 ARM9系列兼容 ARM7 系列，而且能夠比 ARM7 進(jìn)行更加靈活的設(shè)計。 ARM1136J－ S 是第一個執(zhí)行 ARMv6 架構(gòu)指令的處理器，它集成了一條具有獨(dú)立的 loadstore 和算術(shù)流水線的 8 級流水線。并提供全性能、高性價比、低功耗的解決方案，支持 16 位 Thumb 指令和集成數(shù)字信號處理（ DSP）指令。 （ 3）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用 ARM 技術(shù)的 ADSL 芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。手機(jī)中的 32 位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技術(shù)。 第二章 ARM9 簡述 ARM9簡介 ARM9 系列處理器是英國 ARM 公司設(shè)計的主流嵌入式處理器，主要包括 ARM9TDMI 和 ARM9ES 等系列。 9 因為 ARM9 的新特性能夠滿足各種新需求的同時減少產(chǎn)品研發(fā)時間并降低研發(fā)費(fèi)用 新一代的 ARM9 處理器，通過全新的設(shè)計，采用了更多的晶體管，能夠達(dá)到兩倍以上于 ARM7 處理器的處理能力。然而啟動代碼隨具體的目標(biāo)系統(tǒng)和開發(fā)系統(tǒng)有所區(qū)別，但通常包含以下部分： 設(shè)置系統(tǒng)時鐘頻率 中斷向量表為每一個中斷設(shè)置 1個字的存儲空間，存放一條跳轉(zhuǎn)指令，通過這條指令使 PC 指針指向相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口，繼而執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。為了加快對中斷的處理以及實現(xiàn)在不同操作系統(tǒng)模式下對中斷的處理，這就需要重新映射中斷向量表、Bootblock 和 SRAM 空間的一小部分。在 LPC2119 上的重映射，可以通過存儲器映射控制器來實現(xiàn)。第二種方法是最簡單也是最常用的一種就是直接進(jìn)入對應(yīng)的處理器模式，為 SP 寄存器指定相應(yīng)的值。同時為了使高速的 ARM 處理器與低速的外設(shè)正常通訊和降低功耗 (降低外設(shè)運(yùn)行速度使功耗降低 )， LPC2119 又集成了一個額外的分頻器。） 中斷初始化 ARM7 的向量中斷控制器 (Vectored Interrupt Controller)可以將中斷編程為 3 類： FIQ、向量 IRQ、非向量 IRQ。若再將 IRQ 中斷設(shè)置到向量控制寄存器 (VICVectCntIn)中，則此中斷為向量 IRQ 中斷，否則為非向量 IRQ 中斷。歷經(jīng)了 這么久 的 努力 ， 終于完成了畢業(yè)論文 。任何事情都是這樣子，需要我們 腳踏實地 的去做 ， 一步一個 腳印的完成， 認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)， 有了好的態(tài)度才能做好一件事情，一開始都覺得畢業(yè)論文是一個很困難的任務(wù)，大家都難免會有一點(diǎn)畏懼之情，但是經(jīng)過長時間的努力和積累，經(jīng)過不斷地查找資料后總結(jié)，我們都很好的按老師的要求完成了畢業(yè)論文的寫作，這種收獲的喜悅相信每個人都能夠體會
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