arm嵌入式系統(tǒng)第一講-wenkub
2023-05-27 13:57:12 本頁面
【正文】 umb指令集為 16位。 ?T：支持 16位壓縮指令集 Thumb ?D：支持片上 Debug ?M：內(nèi)嵌硬件乘法器 Multiplier ?I：嵌入式 ICE，支持片上斷點調(diào)試 ?S：可綜合版本 ARM7TDMI(S) ? ARM7TDMI(S) 基于 ARM 體系結(jié)構(gòu) V4 版本，是目前低端的 ARM 內(nèi)核，具有優(yōu)異的性能，功耗很低，使用的門的數(shù)量少，因而應用廣泛。 ? 各版本號有著巨大的改進和完善，并仍在改進中。 ? ARM已經(jīng)成為嵌入式微處理器的代名詞， ARM公司成為全球性 RISC標準的締造者。 ARM技術(shù)的發(fā)展 ? 目前，幾十家大的半導體公司都是使用 ARM公司的授權(quán)，在 ARM內(nèi)核及其技術(shù)的基礎(chǔ)上添加自己的設(shè)計并推出各種芯片產(chǎn)品，即 ARM微處理器或ARM微控制器。術(shù)語“嵌入式”反映了它通常是更大系統(tǒng)中的完整系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)不僅存在于生活的方方面面，而且在很多領(lǐng)域和行業(yè)得到廣泛應用，包括工業(yè)自動化、國防、運輸以及航空航天等。 嵌入式系統(tǒng)具有無數(shù)的種類，每種種類都有自己獨特的個性。嵌入的系統(tǒng)中可以有多個嵌入式系統(tǒng)。 ? ARM芯片已遍及工業(yè)控制、消費電子、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、無線電系統(tǒng)以及生活的各個方面。 第一講 主要內(nèi)容 ARM7體系結(jié)構(gòu) LPC2022系列 ARM概述 ARM嵌入式系統(tǒng)概述 ARM體系結(jié)構(gòu) ARM處理器為 RISC芯片，其簡單的結(jié)構(gòu)使得 ARM內(nèi)核非常小，功耗也很低。 ARM處理器核簡介 ? ARM公司開發(fā)的很多系列的處理器內(nèi)核，基于各種內(nèi)核的處理器都有各自的特點和應用領(lǐng)域。 ? ARM7TDMI(S) 支持 32 位尋址范圍，彌補了 ARM6 不能在低于 5V 電壓下工作的不足。 ? ARM指令集具完整功能， Thumb功能上可看做 ARM指令集的子集，具有很高的代碼密度 ?ARM狀態(tài) (默認 )：執(zhí)行字方式的 ARM指令。 ?處理器狀態(tài)的切換并不影響處理器的模式和寄存器的內(nèi)容 ARM處理器狀態(tài) ? BX指令控制程序跳轉(zhuǎn)的同時進行狀態(tài)切換。 ARM處理器模式 ? ARM處理器共支持 7種處理器模式，并以當前程序狀態(tài)寄存器 CPSR中的控制位 M[4:0]反映處理器正在操作的模式。 ? 用戶模式是正常運行的工作模式，系統(tǒng)模式具有與用戶模式完全相同的寄存器，但系統(tǒng)模式是特權(quán)模式，可以訪問所有的系統(tǒng)資源，主要提供給操作系統(tǒng)的任務使用。 CPSR包括： ?4個條件代碼標識 (負標識 N、零標識 Z、進位標識C和溢出標識 V) ?2個中斷禁止位 (IRQ禁止與 FIQ禁止 ) ?5個當前處理器模式編碼位 (M[4:0]) ?1個用于指示當前執(zhí)行指令狀態(tài)的位 (ARM或Thumb) 當前程序狀態(tài) 寄存器 CPSR N Z C V …… I F T M4 M3 M2 M1 M0 控制位 保留位 標識位 ? N、 Z、 C、 V是條件代碼標識位，可以通過算術(shù)和邏輯操作來設(shè)置這些位， ARM處理器對這些位進行測試以決定是否執(zhí)行一條指令，實現(xiàn)條件執(zhí)行。 中斷請求異常 IRQ ? IRQ中斷異常發(fā)生時，內(nèi)核自動做如下處理： ?將返回地址保存到 R14_irq中 ?將 CPSR保存到 SPSR_irq中 ?禁止新的 IRQ中斷，進入 ARM狀態(tài)，進入IRQ異常模式 ?強制 PC執(zhí)行 0x0000 0018地址的指令 ? 如果需要嵌套 IRQ中斷，那么必須在中斷服務程序中重新使能 IRQ中斷。 ? FIQ入口地址在向量表頂部，可以不需要跳轉(zhuǎn)，直接放置中斷服務程序。 ? 中止有兩種類型：預取指中止和數(shù)據(jù)中止。 ARM存儲器可以看做一個從 0開始的線性遞增字節(jié)集合： ? 字節(jié) 0~3保存第 1個存儲的字 ? 字節(jié) 4~7保存第 2個存儲的字 ? 字節(jié) 8~11保存第 3個存儲的字 ? ARM處理器可以將存儲器中的字以下列格式存儲：大端 (Bigendian)小端 (Littleendian)。 ? 外擴大容量存儲器。 ? 多個串行接口： UART、 I2C和 SPI。 ? 雙電壓：內(nèi)核 、 I/O操作 。 對片內(nèi)外存儲器的操作 ? 對于 SRAM，不管是片內(nèi)片外，都可直接進行讀寫操作。 ? ARM芯片對 AHB外設(shè)、 VPB外設(shè)、片內(nèi)及片外存儲器進行統(tǒng)一編址。 預取指中止和數(shù)據(jù)中止異常 ? 如果試圖訪問一個
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