arm嵌入式系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-07-19 15:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 列。1 CortexM3處理器 ARM CortexxM3處理器具有成本低，引腳數(shù)目少一級(jí)功耗低的優(yōu)勢(shì)，是一款具有極高運(yùn)算能力和中斷響應(yīng)能力的處理器內(nèi)核。2 CortexR4處理器3 CortexR4F處理器4 CortexA8處理器5 ARM7系列6 ARM9系列7 ARM10系列8 ARM11系列9 XScale(主要特點(diǎn)：安全性能) ARM7TDMI處理器：16位處理器（處理器一次可處理16位）指令集：指令的長(zhǎng)度ARM的處理器是32位處理器ARM7TDMI是基于ARM體系結(jié)構(gòu)V4版本的低端ARM核（注意：核并非芯片，ARM核與其他部件（如RAM、ROM、片內(nèi)外設(shè)）組合在一起才構(gòu)成現(xiàn)實(shí)的芯片）ARM7彌補(bǔ)了很難穩(wěn)定在低于5V的電源下工作的不足，并且在短時(shí)間內(nèi)增加了64位乘法指令（帶M后綴的）、支持片上調(diào)試（帶D后綴的）、高密度16位Thumb指令集擴(kuò)展（帶T后綴的）和Embedded ICE硬件仿真功能模塊（帶I后綴的），形成ARM7TDMI 儲(chǔ)存器的字與半字 1個(gè)字→4個(gè)字節(jié)=32位 ARM指令的長(zhǎng)度剛好是一個(gè)字，Thumb指令的長(zhǎng)度剛好是半個(gè)字ARM處理器使用了馮諾依曼結(jié)構(gòu)ARM處理器直接支持8位字節(jié)、16位半字或者32位字的數(shù)據(jù)類型。其中，以能被4整除的地址開始連續(xù)的4個(gè)字節(jié)構(gòu)成1個(gè)字，字的數(shù)據(jù)類型為4個(gè)連續(xù)的字節(jié)。從偶數(shù)地址開始連續(xù)的2個(gè)字節(jié)構(gòu)成一個(gè)半字，半字的數(shù)據(jù)類型為2個(gè)連續(xù)的字節(jié)。ARM指令的長(zhǎng)度剛好是1個(gè)字，Thumb指令的長(zhǎng)度剛好是一個(gè)半字。 如果一個(gè)數(shù)據(jù)是以字方式存儲(chǔ)的，那么它就是字對(duì)齊的，否則就是非字對(duì)齊的。如果一個(gè)數(shù)據(jù)是以半字方式存儲(chǔ)的，那么它就是半字對(duì)齊的，否則就是非半字對(duì)齊的。 3級(jí)流水線ARM處理器使用流水線來(lái)增加處理器指令流的速度，這樣可使幾個(gè)操作同時(shí)進(jìn)行，并使處理器和存儲(chǔ)器系統(tǒng)之間的操作更加流暢、連續(xù)。ARM Thumb取指PC PC 從存儲(chǔ)器中取出指令譯碼PC4 PC2 對(duì)指令使用的寄存器進(jìn)行譯碼執(zhí)行PC8 PC4 從寄存器組中讀書寄存器執(zhí)行位移和ALU操作寄存器寫回到寄存器組① 取指 從存儲(chǔ)器裝載一條指令② 譯碼 識(shí)別將要被執(zhí)行的指令③ 執(zhí)行 處理指令并將結(jié)果寫回寄存器PC總是指向正在“執(zhí)行”的指令。PC總是指向第三條指令當(dāng)處理器處于ARM狀態(tài)時(shí)，每條指令長(zhǎng)為4字節(jié)，所以PC的值為正在執(zhí)行的指令地址加8字節(jié)。單片機(jī)時(shí)鐘PC總是指向下一條指令 PC值（正在取指的地址）=當(dāng)前程序執(zhí)行位置+8字節(jié) 取指→譯碼→執(zhí)行 PC PC4 PC8當(dāng)處理器處于Thumb狀態(tài)時(shí)，每條指令長(zhǎng)為2字節(jié) PC值=當(dāng)前程序執(zhí)行位置+4字節(jié) PC的讀取0x4000 ADD PC,PC,4正在被執(zhí)行的指令，將地址值PC+4寫到PC0x4004 …正在被譯碼的指令0x4008 …正在被取指的指令，PC=0x40080x400C …PK+4=0x400C ARM處理器狀態(tài)ARM狀態(tài)：32位，處理器執(zhí)行字方式的ARM指令，處理器在系統(tǒng)上電時(shí)默認(rèn)為ARM狀態(tài)。Thumb狀態(tài)：16位，處理器執(zhí)行半字方式的Thumb指令。注意：ARM和Thumb狀態(tài)間的切換并不影響處理器模式或寄存器內(nèi)容。 狀態(tài)的切換從ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)CODE32下面的指令為ARM指令LDR R0，=Labble+1(去掉二進(jìn)制的最后一位地址)R0的bit0=1,BX自動(dòng)將CPSR中的T置1BX R0切換到Thumb狀態(tài)，并跳轉(zhuǎn)到Lable處執(zhí)行CODE16下面的指令為Thumb指令Lable MOV R1,12從Thumb狀態(tài)切換到ARM狀態(tài) CODE16下面的指令為Thumb指令 LDR R0，=LableR0的bit=0,BX自動(dòng)將CPSR中的T置0 BX R0切換到ARM狀態(tài)，并跳轉(zhuǎn)到Lable處執(zhí)行 CODE32下面的指令為ARM指令Lable
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