第二章、嵌入式體系結(jié)構(gòu)-資料下載頁(yè)
2025-10-02 12:38本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】確定指令系統(tǒng)，以指導(dǎo)選擇嵌入式內(nèi)核。本章介紹微處理器，DSP. 程序與數(shù)據(jù)有單獨(dú)的存儲(chǔ)器。PC只能指向程序存儲(chǔ)器。目前仍然廣泛應(yīng)用。適用于實(shí)時(shí)信號(hào)處理。大量數(shù)據(jù)流入計(jì)算機(jī)。數(shù)據(jù)必須在精確的時(shí)間內(nèi)處理完成。RISC一般性能比CISC高。自己不制造VLSI設(shè)備，只提供授權(quán)。ARM主要應(yīng)用于無(wú)線局域網(wǎng)、3G、手機(jī)、ARM7采用馮.諾依曼體系。對(duì)匯編程序員透明?？梢耘渲脼榈托蚧蛘吒咝?。字的最低位放最高位字節(jié)（高序）。屬于通用寄存器型匯編。Load從內(nèi)存裝到寄存器。1個(gè)特殊寄存器：當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器。在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)被自動(dòng)設(shè)置。r1寄存器的內(nèi)容加r2寄存器的內(nèi)容，存到。LSL：邏輯左移（添0）。VS：溢出，V＝1. LS：無(wú)符號(hào)小于或等于，C＝0或Z＝1
【正文】 =EXP Rx 提取指數(shù)域 ? Rn=EXP Rx (Ex) 從 ALU中提取指數(shù)域 ? Rn=LEFTZ Rx 提取引導(dǎo) 0的個(gè)數(shù) ? Rn=LEFTO Rx 提取引導(dǎo) 1的個(gè)數(shù) ? Rn=FPACK Fx 將 32位浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為16位浮點(diǎn)數(shù) ? Rn=FUNPACK Rn 將 16位浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為32位浮點(diǎn)數(shù) 數(shù)操作狀態(tài)位 ? ASTAT中有 AZ, AU, AN, AV, AC, AI, MN, MV, MU, MI, SZ, SV, SS ? STKY中溢出位 AOS, MOS, MVS, MUS, MIS ? 具體含義略 ? 裝入存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu) ? 提供用來(lái)控制裝入和存儲(chǔ)的特殊寄存器 ? 兩個(gè)數(shù)據(jù)地址發(fā)生器（ DAG) ? 一個(gè)是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 ? 一個(gè)是程序存儲(chǔ)器 ? DAG能夠象對(duì)數(shù)組一樣進(jìn)行訪問(wèn)數(shù)據(jù) DAG尋址模式 ? 1)最簡(jiǎn)單的立即值 ? R0=DM(0x20200000）或者 ? R0=RM(_a)或 DM(_a)=R0 ? 2)絕對(duì)地址 ? 3)具有更新的后修改模式 ? R0=DM(I3, M1) ? DM(I2,1)=R1 ? 4)基址加偏移量尋址 ? R0=DM(M1,I0) ? 如 I0=0x20200000, M1=4 ? 將 0x20200004數(shù)據(jù)裝入 R0 ? 5）循環(huán)緩沖區(qū) ? 6）反位尋址 ? 應(yīng)用于 FFT 程序例子 ? X=(a+b)c ? R0=DM(_a)。 ? R1=DM(_b)。 ? R3=R1+R2。 ? R2=DM(_c)。 ? R3=R3R2。 ? DM(_x)=R3 控制流 ? JUMP foo跳轉(zhuǎn)到 foo ? 三種尋址方式 ? 直接尋址 ? 間接尋址 ? 相對(duì) PC尋址 ? 條件跳轉(zhuǎn) eg： ? IF GT JUMP foo； SHARC分支條件 ? EQ ALU=0 ? LT ALU0 ? LE ALU=0 ? AC ALU進(jìn)位 ? AV ALU溢出 ? MV 乘法器溢出 ? MS 乘法器符號(hào) ? SV 移位器溢出 ? SZ 移位器為 0 ? FLAG0_IN 標(biāo)志 0輸入 ? FLAG1_IN 標(biāo)志 1輸入 ? FLAG2_IN 標(biāo)志 2輸入 ? FLAG3_IN 標(biāo)志 3輸入 ? TF 位測(cè)試 ? LCE 循環(huán)計(jì)數(shù)器期滿 ? NOT LCE 循環(huán)計(jì)數(shù)器未期滿 例子 ? If ( ab) ? y=cd。 ? Else ? y=c+d。 可并行執(zhí)行的匯編 ? R1=DM(_a)。 ? R8=DM(_b)。 ? R2=DM(_c)。 ? R4=DM(_d)。 ? R12=R2+R4,R0=R2R4。 ? COMP(R8,R1)。 ? IF GE R0=R12 ? DM(_y)=R0 函數(shù)調(diào)用 ? Call foo。 ? IF GT CALL(PC,100)。 !執(zhí)行 pc+100處的函數(shù) ? RTS 函數(shù)返回 ? 嵌套調(diào)用需要設(shè)計(jì)堆棧 指令并行性 ? 允許幾個(gè)操作同時(shí)執(zhí)行 ? 允許一條指令進(jìn)行多數(shù)據(jù)提取 ? 以下操作可以在單指令完成： ? 定點(diǎn)累加和加、減或平均 ? 浮點(diǎn)乘法和 ALU操作 ? 乘法與雙加減 ? 限制：操作數(shù)的來(lái)源來(lái)自不同輸入口 總結(jié) ? ARM屬于微處理器，匯編及體系結(jié)構(gòu)類似傳統(tǒng) RISC的 CPU ? SHARC屬于 DSP，支持浮點(diǎn)操作與并行執(zhí)行
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