【正文】 這種模式允許用戶通過軟件控制外設(shè)，可以斷開提供給外設(shè)的時(shí)鐘以降低功耗。 48 2． Nand Flash 控制器 S3C2410X支持 Nand Flash啟動(dòng)，啟動(dòng)代碼存儲(chǔ)在 Nand Flash上。 （ 2）將 SPSR復(fù)制回 CPSR中。具體含義如表 。如： MOV、CMP、 ADD指令。 20 寄存器組織 ARM920T共有 37個(gè) 32位寄存器，其中 31個(gè)為通用寄存器，6個(gè)為狀態(tài)寄存器。 16 ARM微處理器的工作狀態(tài) 從編程的角度看， ARM920T微處理器的工作狀態(tài)一般有兩種： ? ARM狀態(tài) ，此時(shí)處理器執(zhí)行 32位的、字對(duì)齊的 ARM指令； ? Thumb狀態(tài) ，此時(shí)處理器執(zhí)行 16位的、半字對(duì)齊的 Thumb指令。它不是芯片與外設(shè)之間的接口，而是 ARM內(nèi)核與芯片上其他元件進(jìn)行通信的接口。 （ 8）應(yīng)用范圍： RISC機(jī)器更適合于嵌入式應(yīng)用；而 CISC機(jī)器則更適合于通用計(jì)算機(jī)。ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與 開發(fā)應(yīng)用 教師：電氣與信息學(xué)院 萬琴 2 第二章 基于 ARM920T核微處理器 ? 通用處理器系列 ARM ARM ARM9E和ARM10E的特點(diǎn)及主要應(yīng)用領(lǐng)域 ? 嵌入式 ARM920T內(nèi)核編程模型、 ARM920T的運(yùn)行模式、寄存器組織及 ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器格式 ? 三星 S3C2410X處理器結(jié)構(gòu) 3 ARM 處理器簡(jiǎn)介 ARM（ Advanced RISC Machines）處理器是一種低功耗高性能的 32位 RISC處理器 。 目前 CISC與 RISC正在逐步走向融合 ，如 Pentium Pro的內(nèi)核是基于 RISC體系結(jié)構(gòu)，而能接受 CISC指令后將其分解分類成 RISC指令以便在遇一時(shí)間內(nèi)能夠執(zhí)行多條指令。 ? 全性能的 MMU支持 Windows CE、 Linux、 Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。 ARM指令集和 Thumb指令集均有切換處理器狀態(tài)的指令，在程序的執(zhí)行過程中，微處理器可以隨時(shí)在兩種工作狀態(tài)之間切換，并且，處理器工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)變并不影響處理器的工作模式和相應(yīng)寄存器中的內(nèi)容。但是這些寄存器不能被同時(shí)訪問，具體哪些寄存器是可編程訪問的，取決于微處理器的工作狀態(tài)及具體的運(yùn)行模式。 26 程序狀態(tài)寄存器 ARM920T體系結(jié)構(gòu)中包含一個(gè)當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器（ CPSR）和 5個(gè)備份的程序狀態(tài)寄存器（ SPSR）。 ? 保留位 ： CPSR中的其余位為保留位，當(dāng)改變 CPSR中的條件碼標(biāo)志位或者控制位時(shí)，保留位不要被改變，在程序中也不要使用保留位來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 （ 3）若在進(jìn)入異常處理時(shí)設(shè)置了中斷禁止位，要在此清除。啟動(dòng)時(shí)，Nand Flash的前 4KB將被裝載到內(nèi)部的固定地址中，利用硬件糾錯(cuò)碼 ECC對(duì)數(shù)據(jù)的正確性檢驗(yàn)，然后開始執(zhí)行其中的啟動(dòng)代碼。 ? Slow模式： 采用外部時(shí)鐘生成 FCLK的方式，此時(shí)電源的功耗取決于外部時(shí)鐘。 52 （ 3）電源管理 S3C2410X電源管理模塊通過 4種模式有效地控制功耗： ? Normal模式： 為 CPU和所有的外設(shè)提供時(shí)鐘，所有的外設(shè)開啟時(shí)，該模式下的功耗最大。 47 特殊功能寄存器 1．內(nèi)存控制器（ Memory Controller） 內(nèi)存控制器為訪問外部存儲(chǔ)空間提供存儲(chǔ)器控制信號(hào)，共有 13個(gè)寄存器。異常處理完畢之后，執(zhí)行以下操作從異常返回： （ 1）將連接寄存器 LR的值減去相應(yīng)的偏移量后送到 PC中。這些位決定了處理器的運(yùn)行模式。 25 高位寄存器 R8~R15并不是標(biāo)準(zhǔn)寄存器集的一部分，但可使用匯編語言程序受限制地訪問這些寄存器，將其用做快速的暫存器。 除用戶模式以外，其余的 6種模式稱為 非用戶模式或特權(quán)模式 ；其中除去用戶模式和系統(tǒng)模式以外的 5種又稱為異常模式，常用于處理中斷或異常，以及訪問受保護(hù)的系統(tǒng)資源等情況。 ARM920T中支持字節(jié)（ 8位）、半字（ 16位）、字（ 32位） 3種數(shù)據(jù)類型，其中，字需要 4字節(jié)對(duì)齊，半字需要 2字節(jié)對(duì)齊。 ? 支持 32位的高速 AMBA總線接口 AMBA ： 將 RISC處理器集成在其他 IP芯核和外設(shè)中，它是有效連接IP核的“數(shù)字膠”，并且是 ARM復(fù)用策略的重要組件。 （ 7）易用性： RISC微處理器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，指令規(guī)整，性能容易把握，易學(xué)易用； CISC微處理器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能強(qiáng)大，實(shí)現(xiàn)特殊功能容易。 什么是 RISC架構(gòu)？ 嵌入式微處理器可分為 CISC和 RISC兩類（復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)Complex Instruction Set Computer— CISC；精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)Reduced Instruction Set Computer— RISC）。由此可見，下一代的 CPU將融合 CISC與 RISC兩種技術(shù)，從軟件與硬件方面看二者會(huì)取長(zhǎng)補(bǔ)短。 MMU： MemoryManagementUnit，內(nèi)存管理單元，負(fù)責(zé)虛擬地址與物理地址的轉(zhuǎn)換。但ARM微處理器在開始執(zhí)行代碼時(shí)，應(yīng)該處于 ARM狀態(tài)。 在 ARM狀態(tài)下，任一時(shí)刻可以訪問 16個(gè)通用寄存器和 1~2個(gè)狀態(tài)寄存器。備份的程序狀態(tài)寄存器用來進(jìn)行異常處理，其功能包括： ? 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(yùn)行模式。保留位將用于 ARM版本的擴(kuò)展。 各類異常的具體描述 （ 1） FIQ（快速中斷請(qǐng)求） （ 2） IRQ（中斷請(qǐng)求） （ 3） Abort（中止） （ 4） Software Interrupt（軟件中斷） （ 5） Undefined Instruction（未定義指令） 31 異常進(jìn)入 /退出 表中總結(jié)了進(jìn)入異常處理時(shí)保存在相應(yīng) R14中的 PC值，及在退出異常處理時(shí)推薦使用的指令。一般情況下，該啟動(dòng)代碼會(huì)把 Nand Flash中的內(nèi)容拷貝到 SDRAM中去，拷貝完后，主程序?qū)⒃?SDRAM中執(zhí)行。 ? Idle模式： 斷開 FCLK與 CPU核的連接，外設(shè)保持正常，該模式下的任何中斷都可喚醒 CPU。 S3C2410X支持 HCLK、 FCLK和 PCLK的分頻選擇，其比率