嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用第三講arm簡介與arm體系結(jié)構(gòu)-wenkub
2023-05-28 01:06:59 本頁面
【正文】 DA產(chǎn)品均采用 ARM體系的處理器 ?“掌上計算”相關(guān)的所有領(lǐng)域皆為其所主宰 ?ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個方面 7 ? ARM體系結(jié)構(gòu) ?ARM處理器為 RISC芯片，簡單的結(jié)構(gòu)使得： ? ARM內(nèi)核非常小 ? 器件的功耗非常低 具有經(jīng)典 RISC的特點 ? 為了清楚的表達(dá)每個 ARM應(yīng)用實例所使用的指令集， ARM公司定義了 7種主要的 ARM指令集體系結(jié)構(gòu)版本，以版本號 v1～ v7表示 ? v1－ v3目前已廢棄 8 9 ? ARM處理器 核 簡介 ? ARM公司開發(fā)了很多系列的 ARM處理器核 如： ARM ARM ARM ARM11等 系列 ? ARM6核以及更早的系列已很少見 ? 目前應(yīng)用比較廣泛的系列是： ARM7 ARM9 ARM9E ARM10 SecurCore Xscale ARM11 Cortex 10 ARM7系列類型： ? ARM7TDMI ? ARM7TDMIS ? ARM720T ? ARM7EJ ARM9系列類型： ? ARM920T ? ARM922T ? ARM940T 例如： ARM ARM9系列微處理器 11 ARM系列后綴的含義 ARM7 T D M I 支持高密度 16位的 Thumb指令集 EmbededICE,支持片上斷點和調(diào)試點 內(nèi)嵌硬件乘法器 (Multiplier) 支持片上調(diào)試 ARM7 E J 支持 新的 JAVA 支持 增強(qiáng)型 DSP指令集 12 注意 ： “ ARM核 ” 并不是芯片 ? ARM核＋ RAM、 ROM、片內(nèi)外設(shè)等組合在一起才能構(gòu)成現(xiàn)實的芯片 13 ARM系列 微處理器核 特點 ARM7 ARM7TDMI：整數(shù)處理核ARM7TDMI 處理器的可綜合版本； ARM720T：帶 MMU的處理器核心，支持操作系統(tǒng)； ARM7EJS：帶有 DSP和 Jazelle TM 技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn) Java加速功能 ? 馮 ?諾伊曼體系結(jié)構(gòu)； ? ARMTDMI是目前應(yīng)用最廣的微處理器核 ? ARM720T帶有 MMU和 8KB的指令數(shù)據(jù)混合cache； ? ARM7EJ執(zhí)行 ARMv5TEJ指令， 5級流水線，提供 Java加速指令，沒有存儲器保護(hù)。 ?高性能的 AHB總線，帶 MMU ?可在 , , 現(xiàn)。其中通用處理器有 PXA25x、PXA26x、 PXA27x三個系列，被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、 PDA領(lǐng)域。從 Thumb狀態(tài)切換到 ARM狀態(tài) LDR R0,=Lable BX R0 地址最低位為 1，表示切換到Thumb狀態(tài) 地址最低位為 0，表示切換到 ARM狀態(tài) 跳轉(zhuǎn)地址標(biāo)號 36 四、寄存器組 ? 31個通用寄存器 ? 6個狀態(tài)寄存器 37 ? 通用寄存器 ? 未分組寄存器 R0～ R7 所有運行模式下，都指向同一個物理寄存器 ? 分組寄存器 R8～ R14 每一次訪問的物理寄存器與處理器當(dāng)前的運行模式有關(guān) ? 程序計數(shù)器 R15 ARM狀態(tài) ：位 [1:0]為 0，位 [31:2]用于保存 PC； Thumb狀態(tài)：位 0為 0，位 [31:1]用于保存 PC； ? 寄存器 R16 當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器 ARM狀態(tài)下的寄存器組 38 39 Thumb狀態(tài)下的寄存器組 40 兩種狀態(tài)下的寄存器組對應(yīng)關(guān)系 41 ? 1個當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器 (CPSR) ? 5個備份的程序狀態(tài)寄存器 (SPSR,供異常處理使用 ) 備份的狀態(tài)程序寄存器功能： ? 保存 ALU中的當(dāng)前操作信息 ? 控制允許和禁止中斷 ? 設(shè)置處理器的運行模式 程序狀態(tài)寄存器 42 N Z C V — — I M0 M1 M2 M3 M4 T F — . . . 31 30 29 28 27 26 8 7
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