嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)?？粕厴I(yè)論文-全文預(yù)覽
【正文】 的任務(wù)首先得到CPU的使用權(quán)，只有等它交出CPU的使用權(quán)后，其它任務(wù)才可以被執(zhí)行。 /*r9*/LDMFD sp!,{r4}MSR SPSR_cxsf,r4LDMFD sp!,{r0r12,lr pc}完成上述工作后，μC/OSII就可以運(yùn)行在ARM處理器上了。 //單精度浮點(diǎn)數(shù)typedef double FP64。 //16位有符號整數(shù)typedef signed short INT16S。*************************************************與編譯器相關(guān)的數(shù)據(jù)類型*************************************************typedef unsigned char BOOLEAN。大部分的μC/OSII代碼是使用ANSI C語言書寫的，因此μC/OSII的可移植性好，然而仍需要使用C和匯編語言寫一些處理器相關(guān)代碼。C/OSⅡ編譯器相關(guān)定義存儲器系統(tǒng)時(shí)鐘外圍設(shè)備處 理 器圖31 181。C/OSⅡ.C 181。目前，國內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。要使181。C/OSⅡ在讀寫處理器寄存器時(shí)只能通過匯編語言來實(shí)現(xiàn)。C/OSⅡ移植到不同的處理器上。ARM和Thumb之間切換使用BX 指令。operand2AND {cond}{S}ORR Rd,Rn,operand2邏輯或操作指令RdRn|operand2ORR {cond}{S}EOR Rd,Rn,operand2邏輯異或操作指令RdRn^operand2EOR {cond}{S}BIC Rd,Rn,operand2位清除指令RdRn(~operand2)BIC {cond}CMP Rd,Rn,operand2比較指令標(biāo)志N、Z、C、VRnoperand2CMP {cond}CMN Rd,Rn,operand2負(fù)數(shù)比較指令標(biāo)志N、Z、C、VRn+operand2CMN {cond}TST Rd,Rn,operand2位測試指令標(biāo)志N、Z、C、VRnamp。第二章 ARM處理器結(jié)構(gòu)和ARM指令集 ARM處理器結(jié)構(gòu) ARM（Advanced RISC Machines）是微處理器行業(yè)的一家知名企業(yè)，該企業(yè)設(shè)計(jì)了大量高性能、廉價(jià)、耗能低的RISC處理器、相關(guān)技術(shù)及軟件。其可靠性、可維護(hù)性、可讀性都是相當(dāng)好的。 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員以應(yīng)用專家為主 通用計(jì)算機(jī)的開發(fā)人員一般是計(jì)算機(jī)科學(xué)或計(jì)算機(jī)工程方面的專業(yè)人士，而嵌入式系統(tǒng)則是要和各個(gè)不同行業(yè)的應(yīng)用相結(jié)合的，要求更多的計(jì)算機(jī)以外的專業(yè)知識，其開發(fā)人員往往是各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的專家?！∏度胧介_發(fā)概述 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)需要開發(fā)工具和環(huán)境 通用計(jì)算機(jī)具有完善的人機(jī)接口界面，在上面增加一些開發(fā)應(yīng)用程序和環(huán)境即可進(jìn)行對自身的開發(fā)。為此要求程序編寫和編譯工具的質(zhì)量要高，以減少程序二進(jìn)制代碼長度、提高執(zhí)行速度。 。不但如此，RTOS還是一個(gè)可靠性和可信性很高的實(shí)時(shí)內(nèi)核，將CPU時(shí)間、中斷、I/O、定時(shí)器等資源都包裝起來，留給用戶一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的API，并根據(jù)各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級，合理地在不同任務(wù)之間分配CPU時(shí)間。報(bào)紙、雜志、網(wǎng)絡(luò)都把嵌入式系統(tǒng)當(dāng)作討論的熱門話題。 體積 嵌入式系統(tǒng)一般都要求體積盡可能地小。 制造成本 在某些情況下，制造成本決定了含有嵌入式系統(tǒng)的設(shè)備或產(chǎn)品能否在市場上被成功地銷售?！ ？粕厴I(yè)論文（設(shè)計(jì)）中文題目 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要 嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)，對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 復(fù)雜的算法 對不同的應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)有不同的算法。 可靠性 嵌入式系統(tǒng)應(yīng)該能夠可靠地運(yùn)行，比如能在規(guī)定的溫度、濕度環(huán)境下連續(xù)運(yùn)行、有一定的抗干擾能力。當(dāng)今，嵌入式系統(tǒng)已成為一個(gè)時(shí)髦的名詞，就像當(dāng)初的計(jì)算機(jī)熱潮，似乎比當(dāng)初的計(jì)算機(jī)熱潮涉及的領(lǐng)域更廣泛，應(yīng)用技術(shù)人員更多，相關(guān)國民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值也更龐大。RTOS是一段嵌入在目標(biāo)代碼中的軟件，用戶的其它應(yīng)用程序都建立在RTOS之上。 嵌入式系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)嵌入式處理器的應(yīng)用軟件是實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)功能的關(guān)鍵，對嵌入式處理器系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的要求也和通用計(jì)算機(jī)有所不同?！”M管半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使處理器速度不斷提高、片上存儲器容量不斷增加，但在大多數(shù)應(yīng)用中，存儲空間仍然是寶貴的，還存在實(shí)時(shí)性的要求。 。嵌入式系統(tǒng)則不同，應(yīng)用程序可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運(yùn)行；但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)、利用系統(tǒng)資源、系統(tǒng)函數(shù)以及和專家?guī)旌瘮?shù)接口，用戶必須自行選配RTOS開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實(shí)時(shí)性、可靠性，并減少開發(fā)時(shí)間，保障軟件質(zhì)量。它支持模塊化、獨(dú)立編譯、協(xié)處理等功能。它是美國國防部指定的唯一一種可用于軍用系統(tǒng)開發(fā)的語言。限制你的內(nèi)存訪問并且你不能直接讀取硬件設(shè)備正常程序執(zhí)行的模式FIQ:當(dāng)一個(gè)高優(yōu)先級(fast)中斷產(chǎn)生時(shí)將會進(jìn)入這種模式高速數(shù)據(jù)傳輸和通道處理IRQ:當(dāng)一個(gè)低優(yōu)先級(normal)中斷產(chǎn)生時(shí)將會進(jìn)入這種模式通常的中斷處理Supervisor:當(dāng)復(fù)位或軟中斷指令執(zhí)行時(shí)將會進(jìn)入這種模式供操作系統(tǒng)使用的一種保護(hù)模式程序計(jì)數(shù)器構(gòu)造如下圖22: 2731N Z C V Q2867I F T mode1623 815 54024fsxc U n d e f i n e dJ 圖22 程序計(jì)數(shù)器構(gòu)造n 條件位：n N = 1結(jié)果為負(fù),0結(jié)果為正或0n Z = 1結(jié)果為0,0結(jié)果不為0n C =1進(jìn)位，0借位n V =1結(jié)果溢出，0結(jié)果沒溢出n Q 位：n 僅ARM 5TE/J架構(gòu)支持n 指示增強(qiáng)型DSP指令是否溢出n J 位n 僅ARM 5TE/J架構(gòu)支持n J = 1: 處理器處于Jazelle狀態(tài)n 中斷禁止位：n I = 1: 禁止 IRQ.n F = 1: 禁止 FIQ.n T Bitn 僅ARM xT架構(gòu)支持n T = 0: 處理器處于 ARM 狀態(tài)n T = 1: 處理器處于 Thumb 狀態(tài)n Mode位(處理器模式位):n 0b10000 Usern 0b10001 FIQn 0b10010 IRQn 0b10011 Supervisorn 0b10111 Abortn 0b11011 Undefinedn 0b11111 Systemn 當(dāng)處理器執(zhí)行在ARM狀態(tài):n 所有指令 32 bits 寬n 所有指令必須 word 對齊n 所以 pc值由bits [31:2]決定, bits [1:0] 未定義 (所以指令不能halfword / byte對齊).n 當(dāng)處理器執(zhí)行在Thumb狀態(tài):n 所有指令 16 bits 寬n 所有指令必須 halfword 對齊n 所以 pc值由bits [31:1]決定, bits [0] 未定義 (所以指令不能 byte對齊).n 當(dāng)處理器執(zhí)行在Jazelle狀態(tài):n 所有指令 8 bits 寬n 處理器執(zhí)行 word 存取一次取4條指令 ARM指令集 ARM存貯訪問指令A(yù)RM存貯訪問指令如下表21： 表21 ARM存貯訪問指令助記符說明操作條件碼位置MUL Rd，Rm，Rs32位乘法指令Rd←Rm*Rs （Rd≠Rm）MUL{cond}{S}MLA Rd，Rm，Rs，Rn32位乘法指令Rd←Rm*Rs+Rn （Rd≠Rm）MLA{cond}{S}UMULL RdLo，RdHi，Rm，Rs64位無符號乘法指令（RdLo，RdHi）←Rm*RsUMULL{cond}{S}UMLAL RdLo，RdHi，Rm，Rs64位無符號乘法指令（RdLo，RdHi）←Rm*Rs+（RdLo，RdHi）UMLAL{
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