【正文】 重復(fù)讀多次，其讀出的值是一致的；而I/O設(shè)備的連續(xù)2次輸入，其輸入值有可能不同。（P34上，使用存儲(chǔ)器映射I/O）25．ARM處理器有哪幾種基本尋址方式？（9種）※26. 舉例說(shuō)明LSL、 LSR、ASR、ROR、RRX的移位操作過(guò)程。ARM9作為2410的內(nèi)核，因此ARM9具有的功能與特性則包含在2410這個(gè)整體內(nèi)，并可作為是2410的功能和特性發(fā)布。 其中（1） S3C2410外接存儲(chǔ)器的空間被分為8個(gè) BANKS，每個(gè)BANK容量為128M：當(dāng)訪問(wèn)BANKx(x從0到7)所對(duì)應(yīng)的地址范圍見(jiàn)上圖，地址范圍也可使用公式計(jì)算得出，計(jì)算公式為x*128M到(x+1)*128M1。（2） 也可以采用下面的圖所示較簡(jiǎn)單的RC復(fù)位電路，經(jīng)使用證明，其復(fù)位邏輯是可靠的。the Advanced Highperformance Bus(AHB）應(yīng)用于連接高性能、高時(shí)鐘頻率的系統(tǒng)模塊(如CPU、DMA和DSP等)它構(gòu)成了高性能的系統(tǒng)骨干總線（ backbone bus ）。MPLL用于FCLK，HCLK和PCLK（用于CPU和總線）；UPLL用于USB模塊（48 MHz，用于USB接口）。在S3C2410A中的電源管理模塊具有正常模式、慢速模式、空閑模式和掉電模式4種有效模式。系統(tǒng)中RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘），系統(tǒng)掉電時(shí)后備電池開(kāi)始工作，以供RTC電路所需的電源，同時(shí)使用發(fā)光二極管指示電源狀態(tài)。注意：端口 A除了作為功能口外，只能夠作為輸出口使用。如果使能了端口上拉寄存器，則不論引腳配置為哪種功能，上拉電阻都會(huì)起作用。要對(duì)寄存器進(jìn)行讀／寫(xiě)操作，首先要對(duì)寄存器進(jìn)行定義。下面介紹一個(gè)通過(guò)G口控制發(fā)光二極管LED1和LED2輪流閃爍I/O口編程實(shí)例。端口上拉寄存器用于控制每組端口的上拉電阻為使能/不使能。每個(gè)引腳的功能必須在啟動(dòng)主程序之前進(jìn)行定義。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)電源電路之前對(duì)S3C2410A的電源引腳進(jìn)行分析：（1）。振蕩電路輸出接到S3C2410X微處理器的XTIPLL腳，輸入由S3C2410X微處理器XTOPLL提供。在S3C2410A中的時(shí)鐘控制邏輯能夠產(chǎn)生CPU所需的FCLK時(shí)鐘信號(hào)，先進(jìn)高性能總線AHB外圍設(shè)備所需的HCLK時(shí)鐘信號(hào)，先進(jìn)外圍總線APB外圍設(shè)備所需的PCLK時(shí)鐘信號(hào)。AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)是由ARM公司提出的片上總線規(guī)范。下面分析以芯片IMP811S構(gòu)成的復(fù)位電路。說(shuō)明：SROM為ROM或SRAM類(lèi)型的存儲(chǔ)器 SFR AREA為特殊功能寄存器 OM[1：0]=01，10時(shí)不使用NAND FLASH作為啟動(dòng)ROMOM[1：0]=00時(shí)使用NAND FLASH作為啟動(dòng)ROMOM為引腳名注意：bank6和bank7必須具有相同的大小。S3C2410A在片上集成了單獨(dú)的16KB指令Cache和16KB數(shù)據(jù)Cache，每個(gè)Cache都是由8字長(zhǎng)的行組成的（4*8=32個(gè)字節(jié)長(zhǎng)）?？偨Y(jié)：第二章要掌握的幾個(gè)方面一、ARM9的7種操作模式、特權(quán)模式、異常模式（P29）；二、ARM9的寄存器和狀態(tài)寄存器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型及基本功能（相關(guān)圖與表）；三、異常的響應(yīng)與返回；（講議中的圖）四、指令的基本格式與尋址方式；五、ARM9的總線與分布。 ARM I／O結(jié)構(gòu)ARM處理器內(nèi)核一般都沒(méi)有I/O部件和模塊，ARM處理器中的I/O可通過(guò)AMBA總線（DG三總線架構(gòu)或片上總線標(biāo)準(zhǔn)）來(lái)擴(kuò)充。對(duì)堆棧處理只能使用PUSH 指令及POP指令。（1） 所有的Thumb指令都有對(duì)應(yīng)的ARM指令，而且Thumb的編程模型也對(duì)應(yīng)于ARM的編程模型，在應(yīng)用程序的編寫(xiě)過(guò)程中，只要遵循一定調(diào)用的規(guī)則，Thumb子程序和ARM子程序就可以互相調(diào)用。這三類(lèi)指令均可帶S后綴（影響狀態(tài)標(biāo)志）。（注意：不是狀態(tài)寄存器中的條件，是指令的條件）操作碼[31：28]條件碼助記符標(biāo)志含義0000EQZ＝1 =相等0001NEZ＝0不相等0010CS/HSC=1 無(wú)符號(hào)數(shù)大于或等于0011CC/LOC=0無(wú)符號(hào)數(shù)小于0100MIN=1 負(fù)數(shù)0101PLN=0正數(shù)或零0110VSV=1溢出0111VCV=0沒(méi)有溢出1000HIC=1，Z=0 !=無(wú)符號(hào)數(shù)大于1001LSC=0，Z=1 =無(wú)符號(hào)數(shù)小于或等于1010GEN=V帶符號(hào)數(shù)大于或等于1011LTN！=V帶符號(hào)數(shù)小于1100GTZ=0，N=V帶符號(hào)數(shù)大于1101LEZ=1，N！=V帶符號(hào)數(shù)小于或等于1110AL任何無(wú)條件執(zhí)行例：比較兩個(gè)值的大小，大的加1。以程序計(jì)數(shù)器PC為基準(zhǔn)地址，以指令中的地址碼字段為偏移量，此兩者之和為操作數(shù)的有效地址。由上面情況進(jìn)行組合后楞有四種類(lèi)型的堆棧工作方式： 滿(mǎn)遞增堆棧；滿(mǎn)遞減堆棧；空遞增堆棧；空遞減堆棧。SP指向?qū)⒁獕喝氲挠行?shù)據(jù)位稱(chēng)為“空堆?！??！?各移位操作過(guò)程如下圖所示。例如指令MOV R1,R2 ；R1←R2 SUB R0,R1,R2 ；R0←R1 R2（2） 立即尋址在立即尋址指令中數(shù)據(jù)就包含在指令當(dāng)中，立即尋址指令的操作碼字段后面的地址碼段部分就是操作數(shù)本身，取出指令也就取出了可以立即使用的操作數(shù)（也稱(chēng)為立即數(shù)）。注意書(shū)上分別進(jìn)行了討論，希望同學(xué)們將二個(gè)過(guò)程進(jìn)行綜合考慮，先把下面的圖掌握，課后再看書(shū)上的討論。（2） 中斷禁止位：I、F位為中斷禁止位（注意：I給IRQ使用，F(xiàn)給FIQ使用，它們是分開(kāi)使用，不是合起來(lái)使用），當(dāng)它們被置1時(shí)可以相應(yīng)地禁止IRQ和FIQ中斷。31 30 29 28 27 26 25 24 23 注意：不是通用寄存器 系統(tǒng)和用戶(hù)FIQ超級(jí)用戶(hù)異常中止IRQ未定義1 R0R0R0R0R0R02 R1R1R1R1R1R13 R2R2R2R2R2R24 R3R3R3R3R3R35 R4R4R4R4R4R46 R5R5R5R5R5R57 R6R6R6R6R6R68 R7R7R7R7R7R79 R81 ▲R8_fiqR8R8R8R810 R92 ▲R9_fiqR9R9R9R911 R103 ▲R10_fiqR10R10R10R1012 R114 ▲R11_fiqR11R11R11R1113 R125 ▲R12_fiqR12R12R12R1214 R136 ▲R13_fiq8 ▲R13_svc10 ▲R13_abt12 ▲R13_irq14 ▲R13_und15 R147 ▲R14_fiq9 ▲R14_svc11 ▲R14_abt13 ▲R14_irq15 ▲R14_und16 R15（PC）R15（PC）R15（PC）R15（PC）R15（PC）R15（PC）RAM狀態(tài)下的狀態(tài)寄存器1 CPSRCPSRCPSRCPSRCPSRCPSR空1 ▲SPSR_fiq2 ▲SPSR_svc3 ▲SPSR_abt4 ▲SPSR_irq5 ▲SPSR_und圖 RAM狀態(tài)下寄存器集 Thumb狀態(tài)下的寄存器 （1） Thumb狀態(tài)寄存器是ARM狀態(tài)寄存器的一個(gè)子集。大多數(shù)應(yīng)用程序都是在用戶(hù)模式下運(yùn)行。CPUA7A6A5A4A3A2A1A074LS139G/ Y3B Y2A Y1 Y0CE/61XXCS/8255CE/27XX地址的確定:27XX:0010000000111111 20H3FH 61XX:0100000001011111 40H5FH 8255:0110000001111111 60H7FH 幾點(diǎn)概念由8位機(jī)到32位機(jī)經(jīng)過(guò)了二次進(jìn)步，有8位機(jī)的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)32位機(jī)不會(huì)有很大困難；8位機(jī)與32位機(jī)使用精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)，有8086匯編語(yǔ)言的基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)將不會(huì)有很大困難；從結(jié)構(gòu)上講，8位機(jī)的CPU中有程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，32位的微處理器中有指令Cache、數(shù)據(jù)Cache和存儲(chǔ)器因此速度更快；在8086中一個(gè)字長(zhǎng)是16位，由兩個(gè)字節(jié)組成；在ARM中一個(gè)字長(zhǎng)是32位，由兩個(gè)16位的半字組成，所以決定一個(gè)字的長(zhǎng)度必須考慮總線的寬度；8位機(jī)（51系列CPU）中有4組通用寄存器，每組8個(gè)，每個(gè)字長(zhǎng)為8位，共計(jì)32個(gè)通用寄存器，ARM處理器共有37個(gè)通用寄存器，在不同模式下有可見(jiàn)和不可見(jiàn)之分，不是以分組的形式出現(xiàn)，每個(gè)通用寄存器字長(zhǎng)32位。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：片內(nèi)256個(gè)單元，片外64K（均為RAM隨機(jī)存儲(chǔ)器），片內(nèi)與片外根據(jù)不同的指令進(jìn)行獨(dú)立編址?？偨Y(jié)：第一章要掌握的幾個(gè)方面一：定義、發(fā)展、趨勢(shì)；二：嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次與層次關(guān)系；三：幾個(gè)概念 二個(gè)結(jié)構(gòu)（馮、哈結(jié)構(gòu)）；二個(gè)指令集（復(fù)雜與精簡(jiǎn)）；流水與存儲(chǔ)。16位 32位單片微控制器嵌入式微控制器嵌入式微處理器中央處理器的發(fā)展計(jì)算機(jī)CPU的發(fā)展復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng) ARM系列ARM（Advanced RISC Machine）公司的ARM微處理器體系結(jié)構(gòu)目前被公認(rèn)為是嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)先的32位嵌入式RISC微處理器結(jié)構(gòu)。一種是低字節(jié)數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存低地址處，稱(chēng)為小端字節(jié)順序存儲(chǔ)法；另一種是高字節(jié)數(shù)據(jù)存放在高地址處，稱(chēng)為大端字節(jié)順序存儲(chǔ)法?，F(xiàn)代的CPU往往采用CISC的外圍，內(nèi)部加入了RISC的特性。（要求：掌握重點(diǎn)與正確判斷結(jié)構(gòu)）數(shù)據(jù)、指令同一存儲(chǔ)區(qū)。 BSP級(jí)：驅(qū)動(dòng)程序操作系統(tǒng)任務(wù)：需要操作硬件設(shè)備被系統(tǒng)操作的對(duì)應(yīng)硬件設(shè)備初始化時(shí)上、下關(guān)聯(lián)使用時(shí)調(diào)用完成設(shè)備的輸出與輸入 系統(tǒng)軟件層（專(zhuān)科不作要求，本科作一般了解，為今后的發(fā)展打好基礎(chǔ)）系統(tǒng)軟件層通常包含有實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、圖形用戶(hù)接口、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。（3） 通用設(shè)備接口和I/O接口設(shè)備接口完成信息的相互轉(zhuǎn)換與匹配；I/O接口完成信息的輸入與輸出。抽象層，是軟件與硬件的接口，完成上下層的工作中間層對(duì)被控對(duì)象的控制應(yīng)用軟件BSP使上層軟件開(kāi)發(fā)人員無(wú)需關(guān)心底層硬件的具體情況。（2） 嵌入式操作系統(tǒng)迅速發(fā)展，逐步進(jìn)行各個(gè)領(lǐng)域。 發(fā)展 基本過(guò)程從工業(yè)生產(chǎn)和自動(dòng)控制開(kāi)始，發(fā)展到現(xiàn)在的嵌入式系統(tǒng)（以講述為主） 具體過(guò)程（1） 無(wú)操作系統(tǒng)階段單片機(jī)是最早應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)，一般沒(méi)有操作系統(tǒng)的支持，程序設(shè)計(jì)采用匯編語(yǔ)言。學(xué)習(xí)基本硬件結(jié)構(gòu)，比學(xué)習(xí)電子電路和模擬電路的難度小，嵌入式系統(tǒng)中要使用大量的集成電路，在今后的實(shí)踐中，一定要先學(xué)好集成電路的技術(shù)資料（學(xué)會(huì)上網(wǎng)自己查找），然后才能設(shè)計(jì)硬件結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)軟件。任課教師在每學(xué)期開(kāi)課以前根據(jù)教學(xué)大綱編寫(xiě)教學(xué)日歷，一式四份，經(jīng)學(xué)部（系、室）主任審閱同意后，一份自存，一份交所在系，一份交所在學(xué)部，一份交學(xué)生。幾個(gè)重要掌握的概念一、“嵌入”的意義從語(yǔ)言上理解：一個(gè)物體嵌入到另一個(gè)物體中；從計(jì)算機(jī)的角度理解：服務(wù)器與客戶(hù)機(jī)的關(guān)系；從學(xué)習(xí)程度上理解：專(zhuān)業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用；從個(gè)人工作上理解：屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用的范圍；從嵌入與被嵌入上理解：獨(dú)立功能與系統(tǒng)功能，受控與不受控的關(guān)系。掌握并理解以紅色字體標(biāo)出的內(nèi)容。一些簡(jiǎn)單的嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)始出現(xiàn)并得到迅速發(fā)展。如：嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器（digital signal processing DSP）PLD（programmable logic device 可編程邏輯器件）、FPGA（field programmable gate array 現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯器件）等。（1） 嵌入式微處理器嵌入式微處理器是嵌入式系統(tǒng)硬件層的核心，將通用CPU、多板卡集成在一個(gè)芯片內(nèi)（以前的單板機(jī)和單片機(jī)的區(qū)別），從而有利于系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨于小型化、高效率和高可靠性。（1） 嵌入式系統(tǒng)硬件初始化系統(tǒng)初始化過(guò)程按照自底向上、從硬件到軟件的次序依次可以分為片級(jí)初始化、板級(jí)初始化和系統(tǒng)級(jí)初始化3個(gè)主要環(huán)節(jié)（注意：方向）。（3） 圖形用戶(hù)接口（GUI）GUI使用戶(hù)可以通過(guò)窗口、菜單、按鍵等方式來(lái)方便地操作計(jì)算機(jī)或者嵌入式系統(tǒng)。通過(guò)增強(qiáng)指令系統(tǒng)的功能，簡(jiǎn)化了軟件，但增加了硬件的復(fù)雜程度，而這些復(fù)雜指令并不等于有利于縮短程序的執(zhí)行時(shí)間。 信息存儲(chǔ)的字節(jié)順序 大端和小端存儲(chǔ)法大多數(shù)計(jì)算機(jī)使用8位為數(shù)據(jù)塊的最小單位，稱(chēng)為一個(gè)字節(jié)。嵌入式微處理器的字長(zhǎng)寬度可分為4位、8位、16位、32位和64位。可編程DSP也為廣大用戶(hù)提供了易于升級(jí)的良好途徑。諾依曼結(jié)構(gòu)與哈佛結(jié)構(gòu)各有什么特點(diǎn)？(P12)3．大端存儲(chǔ)法與小端存儲(chǔ)法有什么不同？對(duì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)有什么要求與影響？(P16)第二章：從8位機(jī)到32位機(jī)要點(diǎn)：本章是教材第二章的擴(kuò)展，重要強(qiáng)調(diào)知識(shí)的連續(xù)性和擴(kuò)展性，對(duì)于學(xué)生今后的自學(xué)是一個(gè)很好的范例。機(jī)器周期：完成一個(gè)基本操作所需時(shí)間，一般情況下由若干個(gè)時(shí)鐘周期組成。注意：32位為一個(gè)字，與以前學(xué)的有區(qū)別，學(xué)習(xí)要更新。但在同一時(shí)間（或同時(shí)模式下