【正文】 M[4:0] 模式 可見的 Thumb狀態(tài)寄存器 可見的 ARM狀態(tài)寄存器 10000 用戶 R0～ R7,SP,LR,PC,CPSR R0～ R14,PC, CPSR 10001 快中斷 R0～R7,SP_fiq,LR_fiq,PC,CPSR, SPSR_fiq R0～ R7,R8_fiq～ R14_fiq,PC, CPSR, SPSR_fiq 10010 中斷 R0～R7,SP_irq,LR_irq,PC,CPSR, SPSR_fiq R0～R12,R13_irq,R14_irq,PC, CPSR, SPSR_irq 10011 管理 R0～R7,SP_svc,LR_svc,PC,CPSR, SPSR_svc R0～ R12,R13_svc,R14_svc, PC,CPSR, SPSR_svc 10111 中止 R0～R7,SP_abt,LR_abt,PC,CPSR, SPSR_abt R0～R12,R13_abt,R14_abt,PC, CPSR, SPSR_abt 11011 未定義 R0～R7,SP_und,LR_und,PC,CPSR, SPSR_und R0～ R12,R13_und,R14_und, PC,CPSR,SPSR_und 11111 系統(tǒng) R0～ R7,SP,LR,PC,CPSR R0～ R14,PC, CPSR CPSR模式位設(shè)臵表 8 程序狀態(tài)寄存器 ? 保留位 CPSR中的保留位被保留將來使用。對(duì)于結(jié)合移位操作的非加法 /減法指令， C為從最高位最后移出的值，其它指令 C通常不變； ?V當(dāng)進(jìn)行加法 /減法運(yùn)算，并且發(fā)生有符號(hào)溢出時(shí)V=1，否則 V=0，其它指令 V通常不變。 8 程序狀態(tài)寄存器 ? 條件代碼標(biāo)志 大多數(shù) “ 數(shù)值處理指令 ” 可以選擇是否影響條件代碼標(biāo)志位。匯編語(yǔ)言程序員對(duì)它們的訪問受到限制，但可以將它們用于快速暫存。它們是完全通用的寄存器，不會(huì)被體系結(jié)構(gòu)作為特殊的用途，并且可用于任何使用通用寄存器的指令。 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 程序狀態(tài)寄存器 CPSR 寄存器 CPSR為 程序狀態(tài)寄存器 ，在異常模式中，另外一個(gè)寄存器 “ 程序狀態(tài)保存寄存器（ SPSR） ” 可以被訪問。 所以最好避免使用 STR和 STM指令來保存 R15，如果很難做到，那么應(yīng)當(dāng)在程序中計(jì)算出該芯片的偏移量。 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 程序計(jì)數(shù)器 R15（ PC） 寄存器 R15為 程序計(jì)數(shù)器 （ PC），它指向正在取指的地址。 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 鏈接寄存器 R14（ LR） R14為 鏈接寄存器 （ LR），在結(jié)構(gòu)上有兩個(gè)特殊功能： ?在每種模式下，模式自身的 R14版本用于保存子程序返回地址； ?當(dāng)發(fā)生異常時(shí)，將 R14對(duì)應(yīng)的異常模式版本設(shè)臵為異常返回地址（有些異常有一個(gè)小的固定偏移量）。它們所對(duì)應(yīng)的物理寄存器取決于當(dāng)前的處理器模式，幾乎所有允許使用通用寄存器的指令都允許使用分組寄存器 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 一般的通用寄存器 fi fi fi fi i 寄存器 R8～ R12有兩個(gè)分組的物理寄存器。操作系統(tǒng)在該模式下訪問用戶模式的寄存器就比較方便，而且操作系統(tǒng)的一些特權(quán)任務(wù)可以使用這個(gè)模式訪問一些受控的資源。 ARM內(nèi)部寄存器和一些片內(nèi)外設(shè)在硬件設(shè)計(jì)上只允許（或者可選為只允許）特權(quán)模式下訪問。 注意 ：兩個(gè)狀態(tài)之間的切換并不影響處理器模式或寄存器內(nèi)容。只有裝載、存儲(chǔ)和交換指令可以對(duì)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。它具有優(yōu)異的性能，但功耗卻很低，使用門的數(shù)量也很少。 ? 指令系統(tǒng)與 ARM9系列、 ARM9E系列和 ARM10E系列兼容，便于用戶的產(chǎn)品升級(jí)換代。 ?XScale是目前 Intel公司主推的高性能嵌入式處理器，分通用處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和 I/O處理器三類。 靈活的保護(hù)單元，以確保操作系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全。 ARM7系列廣泛應(yīng)用于多媒體和嵌入式設(shè)備，包括 Inter設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和調(diào)制解調(diào)器設(shè)備，以及移動(dòng)電話、 PDA等無(wú)線設(shè)備。 ARMv7架構(gòu)還采用了 NEON技術(shù) 將 DSP和媒體處理能力提高了近 4倍，并支持改良的浮點(diǎn)運(yùn)算，滿足下一代 3D圖形、游戲物理應(yīng)用以及傳統(tǒng)嵌入式控制應(yīng)用的需求。 ? 把一些未使用的指令空間捕獲為未定義指令。 ARM版本 Ⅱ ： V2版架構(gòu) 該版架構(gòu)對(duì) V1版進(jìn)行了擴(kuò)展，例如 ARM2和 ARM3（ V2a）架構(gòu)，版本 2a是版本 2的變種， ARM3芯片采用了版本 2a。 將技術(shù)授權(quán)給其它芯片廠商 形成各具特色的 ARM芯片 . . . 各 ARM體系結(jié)構(gòu)版本 ? ARM體系結(jié)構(gòu)從最初開發(fā)到現(xiàn)在有了很大的改進(jìn)，并仍在完善和發(fā)展。 1985年第一個(gè) ARM原型在英國(guó)劍橋誕生。存儲(chǔ)器擁有數(shù)據(jù)和指令，并且可以根據(jù)所給的地址對(duì)它進(jìn)行讀或?qū)憽ＶZ依曼結(jié)構(gòu) ? 馮 諾依曼體系結(jié)構(gòu)。 ? “掌上計(jì)算”相關(guān)的所有領(lǐng)域皆為其所主宰。 支持高密度 16位的壓縮 Thumb指令集； 支持片上調(diào)試 Debug ； 支持 64位乘法 （ Multiplier） ； 嵌入式 EmbededICE,支持片上斷點(diǎn)和調(diào)試點(diǎn) ； ARM7TDMI 的可綜合 （ synthesizable） 版本（ 軟核 ） ， 對(duì)應(yīng)用工程師來說其編程模型與ARM7TDMI 一致； ARM7 T D M I S ARM版本 Ⅰ ： V1版架構(gòu) 該版架構(gòu)只在原型機(jī) ARM1出現(xiàn)過，只有 26位的尋址空間，沒有用于商業(yè)產(chǎn)品。 ? 增加了程序狀態(tài)保存寄存器 SPSR（ Saved Program Status Register）； ? 增加了中止（ Abort）和未定義 2種處理器模式； ? 增加了 MRS/MSR指令，以訪問新增的 CPSR/SPSR寄存器； ? 增加了從異常處理返回的指令功能。 ARMv7架構(gòu)采用了 Thumb2技術(shù) Thumb2技術(shù)是在 ARM的 Thumb代碼壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并且保持了對(duì)現(xiàn)存 ARM解決方案的完整的代碼兼容性。目前應(yīng)用比較廣泛的系列是： ?注： “ ARM核”并不是芯片， ARM核與其它部件如 RAM、ROM、片內(nèi)外設(shè)組合在一起才能構(gòu)成現(xiàn)實(shí)的芯片。 常用 ARM核簡(jiǎn)介 ? ARM處理器核簡(jiǎn)介 —— ARM10 該系列包括 ARM1020E和 ARM1020E處理器核，其核心在于使用向量浮點(diǎn)（ VFP）單元 VFP10提供高性能的浮點(diǎn)解決方案，從而極大提高了處理器的整型和浮點(diǎn)運(yùn)算性能。 常用 ARM核簡(jiǎn)介 ? ARM處理器核簡(jiǎn)介 —— Xscale Xscale是 ARM體系結(jié)構(gòu)的一種內(nèi)核，基于 ARM v5TE，由 Intel公司開發(fā)。 ? 3級(jí)流水線結(jié)構(gòu)。 注意 ： “ ARM核 ” 并不是芯片， ARM核與其它部件如 RAM、 ROM、片內(nèi)外設(shè)組合在一起才能構(gòu)成現(xiàn)實(shí)的芯片。 ARM7TDMI的流水線分 3級(jí)，分別為： 取指 ?譯碼 ?執(zhí)行 2 ARM7TDMI ? 三級(jí)流水線 正常操作過程中，在執(zhí)行一條指令的同時(shí)對(duì)下一條指令進(jìn)行譯碼，并將第三條指令從存儲(chǔ)器中取出。 ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu) ? ? ?內(nèi)部框圖 ?數(shù)據(jù)類型 ? ? ? ?8. 程序狀態(tài)寄存器 ? ? ? ?I/O ? ? ? ? ? ? 3 ARM7TDMI的模塊和內(nèi)核框圖 E m be dde dI C E R TCP UDBG R N G ( 0 )DBG R N G ( 1 )D B G EXT (0 )D B G EXT (1 )T A P數(shù)據(jù)總線ADDR [ 3 1 : 0 ]LO C KWR IT ESI Z E [1 :0 ]P R O T [1 :0 ]TR A N S [ 1 : 0 ]W D A T A [ 31: 0]R D A T A [ 31: 0]DBG T D IDBG n T R S TDBG T M SDBG T C K E NDBG T D O宏單元控制器協(xié)處理器接口信