arm體系結(jié)構(gòu)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 08:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 m 500625 600750 ARM11 MPCore? 華清遠(yuǎn)見(jiàn) 嵌入式處理器發(fā)展 ARM966ES? ARM946ES? ARM1026EJS? ARM1156T2FS? 2022 2022 2022 Worst case conditions MHz 200 300 400 ARM7TDMI174。 130nm ARMv6T2 Thumb2 Fault Tolerance Improved Interrupt SC100?/ SC110? 100 SC200?/ SC210? SecurCore ARM968ES? ARMv5TE Improved TCM Improved Interrupt 華清遠(yuǎn)見(jiàn) ARM系列屬性比較 項(xiàng)目 ARM7 ARM9 ARM10 ARM11 頻率 /MHz 80 150 260 355 mW/MHz MIPS/MHz 架構(gòu) 馮諾依曼 哈佛 哈佛 哈佛 乘法器 8 32 8 32 16 32 16 32 華清遠(yuǎn)見(jiàn) ARM版本比較 華清遠(yuǎn)見(jiàn) ARM體系結(jié)構(gòu) ?ARM簡(jiǎn)介 ?ARM體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ?流水線 ?異常中斷處理 ?I/O管理 華清遠(yuǎn)見(jiàn) RISC設(shè)計(jì)思想 ?Load/Store體系結(jié)構(gòu) ?固定指令長(zhǎng)度 ?使用單周期指令，便于流水線操作執(zhí)行 ?很多寄存器 華清遠(yuǎn)見(jiàn) ARM的獨(dú)特性能 ? 所有的指令都可根據(jù)前面的執(zhí)行結(jié)果決定是否被執(zhí)行，從而提高指令的執(zhí)行效率。 ? 可用加載 /存儲(chǔ)指令批量傳輸數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率。 ? 可在一條數(shù)據(jù)處理指令中同時(shí)完成邏輯處理和移位處理。 ?在循環(huán)處理中使用地址的自動(dòng)增減來(lái)提高運(yùn)行效率。 華清遠(yuǎn)見(jiàn) RISC VS. CISC 指標(biāo) RISC CISC 指令集 一個(gè)周期執(zhí)行一條指令，通過(guò)簡(jiǎn)單指令的組合實(shí)現(xiàn)復(fù)雜操作；指令長(zhǎng)度固定 指令長(zhǎng)度不固定，執(zhí)行需要多個(gè)周期 流水線 流水線每周期前進(jìn)一步 指令的執(zhí)行需要調(diào)用微代碼的一個(gè)微程序 寄存器 更多通用寄存器 用于特定目的的專(zhuān)用寄存器 Load/Store結(jié)構(gòu) 獨(dú)立的 Load和 Store指令完成數(shù)據(jù)在寄存器和外部存儲(chǔ)器之間的傳輸 處理器能夠直接處理存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù) 華清遠(yuǎn)見(jiàn) ARM體系結(jié)構(gòu) ?ARM簡(jiǎn)介 ?ARM體系結(jié)構(gòu) ?流水線 ?異常中斷處理 ?I/O管理 華清遠(yuǎn)見(jiàn) 什么是流水線 ? 對(duì)于一條具體的指令執(zhí)行過(guò)程，通?？梢苑譃槲鍌€(gè)部分：取指令 (F)，指令譯碼 (D)，取操作數(shù) (R)，運(yùn)算（ E），寫(xiě)結(jié)果 (W)。 ? 前三步一般由指令控制器完成，后兩步則由運(yùn)算器完成。按照傳統(tǒng)的方式，所有指令順序執(zhí)行，那么先是指令控制器工作，完成第一條指令的前三步，然后運(yùn)算器工作，完成后兩步，在指令控制器工作，完成第二條指令的前三步，再是運(yùn)算器，完成第二條指令的后兩部 …… 很明顯，當(dāng)指令控制器工作是運(yùn)算器基本上在休息，而當(dāng)運(yùn)算器在工作時(shí)指令控制器卻在休息，造成了相當(dāng)大的資源浪費(fèi) 華清遠(yuǎn)見(jiàn) 解決方案 ? 解決方法很容易想到，當(dāng)指令控制器完成了第一條指令的前三步后，直接開(kāi)始第二條指令的操作，運(yùn)算單元也是。這樣就形成了流水線系統(tǒng)，這是一條 2級(jí)流水線。 ? 如果是一個(gè)超標(biāo)量系統(tǒng)，假設(shè)有三個(gè)指令控制單元和兩個(gè)運(yùn)算單元，那么就可以在完成了第一條指令的取址工作后直接開(kāi)始第二條指令的取址，這時(shí)第一條指令在進(jìn)行譯碼，然后第三條指令取址，第二條指令譯碼，第一條指令取操作數(shù) ……這樣就是一個(gè) 5級(jí)流水線。 華清遠(yuǎn)見(jiàn) 流水線 ① 從存儲(chǔ)器讀
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