嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用-chapter3-arm7tdmi簡(jiǎn)介(存儲(chǔ)版)
【正文】 位后，除 PC和 CPSR之外的所有寄存器的值都不確定。發(fā)生跳轉(zhuǎn)； 指令的預(yù)取和自修改代碼哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 當(dāng)讀取 PC時(shí)，得到的指令地址比正在執(zhí)行指令的地址落后兩條指令：167。167。這些協(xié)處理器是與ARM7TDMI內(nèi)核相結(jié)合的單獨(dú)的處理單元。CP14 通信通道協(xié)處理器；167。哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系EmbeddedICERT模塊哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系謝謝！哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系演講完畢，謝謝觀看！。 協(xié)處理器接口? 簡(jiǎn)介哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系A(chǔ)RM內(nèi)核與協(xié)處理器的關(guān)系 協(xié)處理器接口? 簡(jiǎn)介ARM內(nèi)核 協(xié)處理器 A 協(xié)處理器 B握手信號(hào)數(shù)據(jù)地址總線哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 一個(gè)系統(tǒng)最多可連接 16個(gè)協(xié)處理器，每個(gè)協(xié)處理器都通過唯一的 ID號(hào)識(shí)別。這一串代碼稱為指令存儲(chǔ)器屏障（ IMB），它通常同時(shí)取決于具體的 ARM芯片的和具體存儲(chǔ)器芯片。 指令的預(yù)取和自修改代碼? 預(yù)取可能存在的問題LDR R0,AddInstrSTR R0,NextInstrLDR R0,AddInstrSTR R0,NextInstrLDR R0,AddInstrSUB R1,R1,1（ 1）預(yù)取指； （ 2）預(yù)取指， “LDR” 指令進(jìn)入譯碼階段； （ 3）預(yù)取指， “STR” 指令進(jìn)入譯碼階段，同時(shí) “LDR” 指令進(jìn)入執(zhí)行階段，結(jié)果是將地址（ 4）的指令裝入 R0； ，同時(shí) “STR” 指令進(jìn)入執(zhí)行階段，結(jié)果是將 “ADD” 指令存入地址（ 3）， “SUB” 指令被覆蓋； “SUB” 指令在存儲(chǔ)器中被覆蓋，但是它仍存在于流水線上，并進(jìn)入執(zhí)行階段； ADD R1,R1,1 (3)SUB R1,R1,1STR R0,NextInstr??????SUB R1,R1,1哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 LDR R0,AddInstr STR R0,NextInstrNextInstr SUB R1,R1,1 . . .AddInstr ADD R1,R1,1(1)(2)(4)(3)167。被預(yù)取的指令可能得不到運(yùn)行，可能的原因是：167。 哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 中斷延遲? 最小中斷延遲 FIQ或 IRQ的最小中斷延遲是請(qǐng)求通過同步器的時(shí)間 Tsyncmin加上 Tfiq（共 4個(gè)處理器周期）。Texc，數(shù)據(jù)中止入口的時(shí)間。數(shù)據(jù)中止的優(yōu)先級(jí)必須高于FIQ以確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移錯(cuò)誤不會(huì)被漏過。注 ： ARM7TDMI處理器完全遵循 ARM結(jié)構(gòu) v4T，可以捕獲所有分類未被定義的指令位格式。 當(dāng)回寫被設(shè)置時(shí)，基址寄存器被更新。預(yù)取中止 發(fā)生在指令預(yù)取過程中167。將 LR寄存的值減去一個(gè)常量后復(fù)制到 PC寄存器，跳轉(zhuǎn)到被中斷的用戶程序。? 退出異常 異常哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系程序 A IRQ服務(wù)程序系統(tǒng)模式 IRQ模式程序寄存器組圖示進(jìn)入異常過程1. 程序在系統(tǒng)模式下運(yùn)行用戶程序，假定當(dāng)前處理器狀態(tài)為 Thumb狀態(tài)、允許 IRQ中斷；2. 用戶程序運(yùn)行時(shí)發(fā)生IRQ中斷，硬件完成以下動(dòng)作：LR_sysSPSR_irqLR_irqLRPCCPSRSPSRSYS1?0. . .? ? ? ?MODTFI. . .N Z C V167。ARM狀態(tài)，那么 ARM7TDMI將當(dāng)前指令地址加 4或加 8復(fù)制（取決于異常的類型）到 LR中；167。中斷處理代碼的開始部分和退出部分? 異常的入口和出口處理SUB LR,LR,4 。例如響應(yīng)一個(gè)來自外設(shè)的中斷。STMIB R0!,{R1R7} ?？者f減 ：堆棧向下增長(zhǎng)，堆棧指針向堆棧下的第一個(gè)空位置。向下生長(zhǎng) ： 向低地址方向生長(zhǎng)，稱為遞減堆棧(7).堆棧尋址哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系(7).堆棧尋址棧底棧頂棧區(qū)SP?堆棧存儲(chǔ)區(qū)棧頂棧底棧區(qū)?SP向下增長(zhǎng)向上增長(zhǎng)0x123456780x12345678堆棧壓棧堆棧壓棧哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系棧頂SP?棧頂SP?棧底空堆棧棧底滿堆棧 堆棧指針指向最后壓入的堆棧的有效數(shù)據(jù)項(xiàng)，稱為 滿堆棧 ；堆棧指針指向下一個(gè)待壓入數(shù)據(jù)的空位置，稱為 空堆棧 。將寄存器 R2～ R R12的值保 ?；穼ぶ分噶钆e例如下： LDR R2,[R3,0x0C] 。即是 R0=R28 ANDSR1,R1,R2,LSL R3 。將 R2的值存入 R1 SUB R0,R1,R2 。非連續(xù)的周期；167。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。 ARM7TDMI的模塊和內(nèi)核框圖哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 外部嵌入式跟蹤宏單元（ ETM）連接到ARM7TDMI處理器，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)正在執(zhí)行的處理器進(jìn)行代碼的實(shí)時(shí)跟蹤。小的、高性價(jià)比的處理器宏單元。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。具有廣泛的應(yīng)用，其最顯著的應(yīng)用為數(shù)字移動(dòng)電話。出色的實(shí)時(shí)中斷響應(yīng)；167。? 從圖上可以看出：這個(gè)結(jié)構(gòu)只包括兩個(gè)部分：一部分是 ARM內(nèi)核和總線；另一個(gè)部分是支持仿真調(diào)試的關(guān)聯(lián)部件。 諾依曼 （ Von Neumann）結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條 32位總線。內(nèi)部周期；167。 寄存器尋址指令舉例如下： MOV R1,R2 。R2的值左移 3位，結(jié)果放入 R0， 。單元的內(nèi)容交換 0x55R0R2 0x400000000xAA0x40000000(4).寄存器間接尋址LDR R0,[R2]0xAA哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 基址尋址就是將基址寄存器的內(nèi)容與指令中給出的偏移量相加，形成操作數(shù)的有效地址。R2～ R R12中 (R1自動(dòng)加 1) STMIA R0!,{R2R7,R12} 。向上生長(zhǎng) ： 向高地址方向生長(zhǎng)，稱為遞增堆棧167。指令如 LDMFD、 STMFD等；167。增長(zhǎng)方向?yàn)橄蛏显鲩L(zhǎng)。 相對(duì)尋址指令舉例如下：BL SUBRl ；調(diào)用到 SUBRl子程序. . .SUBR1…MOV PC,R14 ；返回(7). 相對(duì)尋址哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系? 簡(jiǎn)介 只要正常的程序流被暫時(shí)中止，處理器就進(jìn)入異常模式。中
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