【正文】 ．8～2．2倍。 切換狀態(tài)進(jìn)入THUMB狀態(tài) 進(jìn)入THUMB狀態(tài)，可以通過執(zhí)行BX指令，同時(shí)將操作數(shù)寄存器的狀態(tài)位（0位）置1來實(shí)現(xiàn)。在特權(quán)模式（非用戶模式）下會(huì)切換到具體模式下的寄存器組，其中包括模式專用的私有（banked）寄存器。圖23 ARM狀態(tài)下的寄存器結(jié)構(gòu)(2)THUMB 狀態(tài)寄存器THUMB 狀態(tài)寄存器是ARM狀態(tài)寄存器的一個(gè)子集。目前主流的ARM9內(nèi)核是ARM920T、ARM922T、ARM940。表32 BANK0 總線寬度設(shè)置存儲(chǔ)器（SROM/SDRAM）地址引腳連接如表33：表33 SROM/SDRAM地址引腳連接 存儲(chǔ)器接口示例(1)ROM儲(chǔ)存器接口示例如圖32圖35圖32 8位ROM存儲(chǔ)器接口圖33 8位2 ROM存儲(chǔ)器接口圖34 8位4 ROM存儲(chǔ)器接口圖35 16位ROM存儲(chǔ)器接口(2)SRAM儲(chǔ)存器接口示例如圖36至37圖36 16 SRAM存儲(chǔ)器接口圖37 16位2SRAM存儲(chǔ)器接口(3)SDRAM儲(chǔ)存器接口示例如圖38圖39圖38 16位 SDRAM(4M16，4banks)存儲(chǔ)器接口圖39 16位SDRAM（4M164Bank*2ea）存儲(chǔ)器接口 存儲(chǔ)器控制器寄存器(1) 總線寬度amp。如uboot中的ro段可以直接在NorFlash上運(yùn)行，只需要把rw和zi段拷貝到RAM中運(yùn)行即可。在已制成的器件中，如果通過可靠的方法不能進(jìn)行這項(xiàng)處理，將導(dǎo)致高故障率。擦除NOR器件時(shí)是以64～128KB的塊進(jìn)行的，執(zhí)行一個(gè)擦除/寫入操作的時(shí)間約為5s。注：在自動(dòng)重啟期間，ECC沒有檢查，因?yàn)镹andFlash的前4KB數(shù)據(jù)一般認(rèn)為沒有位錯(cuò)誤（一般Nandflash廠家都確保）。NorFlash的驅(qū)動(dòng)程序遵循cFI接口標(biāo)準(zhǔn)，cFI(mon Interface)是Intel發(fā)起的一個(gè)Flash接口標(biāo)準(zhǔn)。.對(duì)Flash硬件驅(qū)動(dòng)層的配置進(jìn)入RAM/ROM/Flash chip drivers224。與cpu的DATA0DATA7相連接，也就是與cpu插座的LDATA0LDATA7連接。SRAM也稱靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，所謂靜態(tài)，就是指這種內(nèi)存只要保持通電, 里面儲(chǔ)存的資訊就可以恒常保持，相對(duì)之下, 動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（DRAM）里面所儲(chǔ)存的資料就需要周期性地更新。因此不需要操作系統(tǒng)，應(yīng)用程序也可以在NorFlash中運(yùn)行。CE為芯片選擇，OE為輸出使能，WE為寫允許，LB為低字節(jié)控制位，UB為高字節(jié)控制位。D0D15為數(shù)據(jù)輸入輸出引腳，與CPU的DATA0DATA15連接。在每一頁(yè)中，最后16個(gè)字節(jié)（又稱OOB）用于Nand Flash命令執(zhí)行完后設(shè)置狀態(tài)用，剩余512個(gè)字節(jié)又分為前半部分和后半部分?！边M(jìn)入之后設(shè)置Memory Technology Devices(MTD) support。如uboot中的ro段可以直接在NorFlash上運(yùn)行，只需要把rw和zi段拷貝到RAM中運(yùn)行即可。如果CPU不具備這種特殊功能，用戶不能直接運(yùn)行NandFlash上的代碼，那可以采取其他方式，比如好多使用NandFlash的開發(fā)板除了使用NandFlash以外，還用上了一塊小的NorFlash來運(yùn)行啟動(dòng)代碼。而不同容量的NandFlash的接口是固定的，所以升級(jí)簡(jiǎn)單。 NandFlash生產(chǎn)過程更為簡(jiǎn)單，NAND結(jié)構(gòu)可以在給定的模具尺寸內(nèi)提供更高的容量，這樣也就相應(yīng)地降低了價(jià)格。 NandFlash和NorFlash的比較 接口對(duì)比NorFlash帶有通用的SRAM接口，可以輕松地掛接在CPU的地址、數(shù)據(jù)總線上，對(duì)CPU的接口要求低。支持SDRAM的自刷新和電源管理模式。ARM9處理器同時(shí)也配備THUMB指令擴(kuò)展、調(diào)試和Harvard總線。FIQ模式擁有7個(gè)私有寄存器R814(R8_fiqR14_fiq)。 寄存器ARM共有37個(gè)32位的寄存器，其中31個(gè)是通用寄存器，6個(gè)是狀態(tài)寄存器。 1)32bit定點(diǎn)RISC處理器，改進(jìn)型ARM／THUMB代碼交織，增強(qiáng)性乘法器設(shè)計(jì)。 ARM9的優(yōu)缺點(diǎn)(1)ARM9與ARM7的比較?諾伊曼結(jié)構(gòu)。 特點(diǎn)：5級(jí)整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率更高；；全性能的MMU；支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。(1)軍用：各種武器控制（火炮控制、導(dǎo)彈控制、只能炸彈制導(dǎo)引爆裝置）、坦克、艦艇、轟炸機(jī)等陸?？哲娪秒娮友b備，雷達(dá)、電子對(duì)抗軍事通信裝備，野戰(zhàn)只會(huì)作戰(zhàn)專用設(shè)備等。1976年，Intel公司推出了MCS48單片機(jī)，這個(gè)只有1KB ROM和64B RAM的簡(jiǎn)單芯片成為世界上第一個(gè)單片機(jī)，同時(shí)也開創(chuàng)了將微處理機(jī)系統(tǒng)的各種CPU外的資源（如ROM、RAM、定時(shí)器、并行串行口及其他各種功能模塊）集成到CPU硅片上的時(shí)代。目前的做法是，把嵌人式系統(tǒng)硬件和操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)成可裁剪的，以便使嵌入式系統(tǒng)開發(fā)入員根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要來量體裁衣，去除冗余，從而使系統(tǒng)在滿足應(yīng)用要求的前提下達(dá)到最精簡(jiǎn)的配置。這種任務(wù)調(diào)度只能由優(yōu)化編寫的系統(tǒng)軟件來完成，因此系統(tǒng)軟件的高實(shí)時(shí)性是基本要求。 按實(shí)時(shí)性可分為兩類： 實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)主要面向控制、通信等領(lǐng)域。大的硬件廠商會(huì)會(huì)推出自己的嵌入式處理器，因而現(xiàn)今市面商由1000多種嵌入式處理器芯片，其中適用最為廣泛的由ARM、MIPS、PowerPC、MC6800等。⑹線路設(shè)計(jì)：用Protel畫NandFlash、NorFlash與CPU連接的原理圖以及用SRAM替換NorFlash的原理圖。嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)以及各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物，這一點(diǎn)決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。在國(guó)外，嵌入式系統(tǒng)硬件，提升較快，就以NandFlash和NorFlash為例，NandFlash于1989年由日本的日立公司研制而成，最初采用的是（512+16）B/頁(yè)，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在2GB以上的NandFlash將頁(yè)面擴(kuò)展到（2048+64）B/頁(yè)；NorFlash是由Intel公司生產(chǎn)的，1988年，該公司推出了一款256Kb的NorFlash。⑵收集查閱有關(guān)嵌入式系統(tǒng)、NandFlash、 NorFlash和ARM9的資料；⑶弄清ARM9的體系結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器組織。（1）嵌入式處理器：嵌入式微處理器是嵌入式系統(tǒng)的核心部件。 從應(yīng)用角度可分為通用型嵌入式操作系統(tǒng)和專用型嵌入式操作系統(tǒng)。為此，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(zhǎng)度，提高執(zhí)行速度。從嵌人式系統(tǒng)專用性的特點(diǎn)來看，作為嵌入式系統(tǒng)的供應(yīng)者，理應(yīng)提供各式各樣的硬件和軟件以各選用。由此可見，嵌入式系統(tǒng)的嵌入性本質(zhì)是將一個(gè)計(jì)算機(jī)嵌入到一個(gè)對(duì)象體系中去。在嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)中，執(zhí)行任務(wù)的軟硬件都是嵌入在實(shí)際的設(shè)備環(huán)境中，通過專門的I/O接口和外界交換信息。T：支持16位壓縮指令集THUMB； D：支持片上Debug； M：支持長(zhǎng)乘法指令； I：嵌入式ICE，支持片上斷點(diǎn)和調(diào)試點(diǎn)； S：可綜合（synthesizable）； E：支持增強(qiáng)的 DSP 指令 ； J：支持java加速器Jazelle.特點(diǎn)：；主頻最高可達(dá)130MIPS。 Xscale處理器 9：Xscale處理器是基于ARMv5TE體系結(jié)構(gòu)的解決方案，是一款全性能、高性價(jià)比、低功耗的處理器。 (3)分枝指令 ARM9和ARM7的分枝指令周期是相同的。字必須按照4字節(jié)對(duì)齊，半字必須是2字節(jié)對(duì)齊。在ARM狀態(tài)下，R15的bits[1:0]為0，bist[31:2]保存了PC的值。ARM9采用五級(jí)流水處理及分離的Cache結(jié)構(gòu)。1個(gè)bank為可變起始地址和2個(gè)bank為可編程大小。 NOR的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP, eXecute In Place) ，這樣應(yīng)用程序可以直接在flash閃存內(nèi)運(yùn)行，不必再把代碼讀到系統(tǒng)RAM中。NorFlash零售價(jià)在20元左右，而一片128MByte的k9f1g08 升級(jí)對(duì)比NorFlash的升級(jí)較為麻煩，因?yàn)椴煌萘康腘orFlash的地址線需求不一樣，所以在更換不同容量的NorFlash芯片時(shí)不方便。 5 NandFlash、NorFlash和ARM9的連接和配置 NandFlash在ARM9中的連接NandFlash器件使用復(fù)雜的I/O口來串行地存取數(shù)據(jù)，8個(gè)引腳用來傳送控制、地址和數(shù)據(jù)信息。NorFlash的特點(diǎn)是芯片內(nèi)執(zhí)行(XIP,eXecute要想配置好NOR F1ash存儲(chǔ)器，主要要對(duì)Flash硬件驅(qū)動(dòng)和MTD原始設(shè)備這兩層進(jìn)行正確的配置。6 線路設(shè)計(jì)6 線路設(shè)計(jì) NandFlash設(shè)計(jì)原理圖S3C2440中的NandFlash采用的是三星公司生產(chǎn)的K9F1208U0B。SST39VF1601是一塊1 M *16的COMOS多功能FLASH存儲(chǔ)器，具有高性能的字編程功能，同時(shí)具有硬件和軟件數(shù)據(jù)保護(hù)機(jī)制，讀寫操作采用單一電源，電壓為2 7～3 6 V，10 000個(gè)周期的耐用性和大于100年的數(shù)據(jù)保持時(shí)間，低功耗(14 MHz時(shí)的典型值) 有效電流12 mA(典型)，等待電流4 uA(典型)，自動(dòng)低功耗模式4 uA(典型)，2 K字扇區(qū)擦除能力，快速讀訪問時(shí)間 70 ns、90 ns ，地址和數(shù)據(jù)可鎖存。封裝形式為TSOP44。由于NandFlash成本低，理論上可以做的很大，如果系統(tǒng)對(duì)速度要求不高，也可以考慮只用NandFlash，而不要NorFlash。SRAM存取速度非?？?，是目前讀寫最快的存儲(chǔ)設(shè)備了。ALE(Address Lactch Enable)地址鎖存允許，與CPU的ALE相連。[*]Detect flash chips by Common Flash Interface(CFI)probe(NEW)[*]Support for Intel/Sharp flash chips(NEW).僅是這樣做是不夠的，因?yàn)檫€要告訴內(nèi)核Flash是如何組臺(tái)的。MTD原始設(shè)備：maps子目錄下用來配置特定電路板的Flash參數(shù)的程序，如果自己的電路板不在其中，那么要自己編寫一個(gè)這樣的程序。NFEBLK)NandFlashECC寄存器：重要寄存器的配置：(1) 配置寄存器（NFCONF）（地址：0x4E000000）配置如表53：表53 配置寄存器（NFCONF）的配置(2) 控制寄存器配置如表54：表54 控制寄存器的配置(3) 數(shù)據(jù)寄存器(大小端)配置如下： 注：大端是指：字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲(chǔ)在低地址中，而字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)則存放在高地址中。 在Flash的位翻轉(zhuǎn)（一個(gè)bit位發(fā)生翻轉(zhuǎn)）現(xiàn)象上，NAND的出現(xiàn)幾率要比NorFlash大得多。由于時(shí)序較為復(fù)雜，所以一般CPU最好集成NAND控制器。在本章（存儲(chǔ)器控制器）中，一個(gè)時(shí)鐘就意一個(gè)總線時(shí)鐘。目前市場(chǎng)上常見的PDA，比如說PocketPC中一般都是用ARM9處理器，其中以Samsung公司的S3C2410處理器居多。如圖24圖24 THUMB狀態(tài)下的寄存器ARM 和THUMB 狀態(tài)寄存器間的關(guān)系：THUMB 狀態(tài)下R0R7和ARM 狀態(tài)下R0R7是等同的THUMB 狀態(tài)下CPSRs和SPSRs跟ARM狀態(tài)的CPSR和SPSRs是等同的THUMB 狀態(tài)下的SP映射在ARM狀態(tài)下得R13上THUMB狀態(tài)下的LR映射在ARM狀態(tài)下得R14上THUMB狀態(tài)下程序計(jì)數(shù)器映射在ARM狀態(tài)下的程序計(jì)數(shù)器上(R15) S3C2440A片上集成的功能S3C2440采用的是ARM920T內(nèi)核，集成的片上功能如下：(1) ，16KB指令Cache（ICache）/16KB數(shù)據(jù)Cache（DCache）(2) 外部?jī)?chǔ)存控制器（SDRAM控制盒片選邏輯）(3) 集成LCD專用DMA的LCD控制器（支持最大4K色STN和256K色TFT）(4) 4路擁有外部請(qǐng)求引腳的DMA控制器(5) 3路URAT（，64Byte Tx FIFO，64Byte Rx FIFO）(6) 2路SPI(7) IIC總線接口（多主支持）(8) IIS音頻編解碼器接口(9) AC`97編解碼器接口(10)，(11)2路USB主機(jī)控制/1路USB期間控制（）(12)4路PWM定時(shí)器/1路內(nèi)部定時(shí)器/看門狗定時(shí)器(13)8路10位ADC和觸摸屏接口(14)具有日歷功能的RTC(15)攝像頭接口（支持最大4096x4096的輸入，2048x2048縮放輸入）(16)130個(gè)通用I/O，24個(gè)外部中斷源(17)電源控制：正常，慢速，空閑，睡眠模式(18)帶PLL的片上時(shí)鐘發(fā)生器工作電壓：內(nèi)核：300MHZ400MHZ儲(chǔ)存器：I/O：操作頻率：Fclk：400MHZHclk