嵌入式arm結(jié)構(gòu)修正版第二章-資料下載頁(yè)
2025-01-23 23:40本頁(yè)面
【正文】 流水線 。 ARM9TDMI與 StrongARM核的主要區(qū)別在于 StrongARM有一個(gè)與寄存器讀出級(jí)并行操作的專用的轉(zhuǎn)移加法器進(jìn)行轉(zhuǎn)移地址計(jì)算 ， 而 ARM9TDMI使用數(shù)據(jù)路徑中的ALU來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址 。 ARM9系列核介紹 3） ARM9TDMI的流水線操作 ARM9內(nèi)核采用了與后面要講到的 Strong ARM相同的 5級(jí)流水線 。 ARM9TDMI與 StrongARM核 的 主 要 區(qū) 別 在 于StrongARM有一個(gè)與寄存器讀出級(jí)并行操作的專用的轉(zhuǎn)移加法器進(jìn)行轉(zhuǎn)移地址計(jì)算 ， 而 ARM9TDMI使用數(shù)據(jù)路徑中的 ALU來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址 。 ARM9系列核介紹 4） Thumb解碼和存儲(chǔ)器讀寫 5）協(xié)處理器支持 6）片上調(diào)試 7）低電壓操作 8） ARM9TDMI應(yīng)用 9） ARM9ES及 ARM946ES和 ARM966ES ARM9系列核介紹 ARM10TDMI屬于 ARM處理器核中的高端處理器核， ARM10TDMI的性能在相同工藝條件下近似達(dá)到也以 ARM9TDMI的兩倍性能工作。 ARM1020E/ARM10200是基于ARM10TDMI核設(shè)計(jì)的高性能 CPU核。 增加最高時(shí)鐘速率 。 ARM10系列核 1995年， ARM、 Apple、 DEC公司聯(lián)合聲明將開發(fā)一種應(yīng)用于 PDA的高性能、低功耗、基于 ARM體系結(jié)構(gòu)的 StrongARM微處理器。 StrongARM主要特點(diǎn)有： 具有寄存器前推的 5級(jí)流水線； 除 64位乘法 、 多寄存器傳送和存儲(chǔ)器 /寄存器交換指令外 ，其它所有普通指令均是單周期指令； 16KB、 32路相聯(lián)的指令 Cache， 每行 32字節(jié)； 16KB、 32路相聯(lián)的寫回式數(shù)據(jù) Cache， 每行 32字節(jié)； 分開的 32數(shù)據(jù)項(xiàng)的指令和數(shù)據(jù)地址變換后備緩沖器； StrongARM和 XScale系列核 8數(shù)據(jù)項(xiàng)的寫緩沖器 ， 每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng) 16個(gè)字節(jié)； 低功耗的偽靜態(tài)操作 。 StrongARM的乘法部件很有特色 。 不論處理器的時(shí)鐘速率有多高 ， 乘法器以每周期計(jì)算 12位 ，用 1~3個(gè)時(shí)鐘周期計(jì)算兩個(gè) 32位操作數(shù)的乘積 。對(duì)于數(shù)字信號(hào)處理性能要求很高的應(yīng)用來(lái)說(shuō) ，StrongARM的高速乘法器有很大的潛力 。 微處理器使用系統(tǒng)控制協(xié)處理器 CP15來(lái)管理片上 MMU和 Cache資源，并且集成了 JTAG邊界掃描測(cè)試電路以支持印制板連接測(cè)試。（沒有實(shí)現(xiàn)器件內(nèi)部電路測(cè)試的 JTAG“intest”指令）。 StrongARM和 XScale系列核 StrongARM的五級(jí)流水線 取指 （ 從指令 Cache） 。 指令譯碼及寄存器讀；轉(zhuǎn)移目標(biāo)計(jì)算及執(zhí)行 。 移位及 ALU操作 ， 包括數(shù)據(jù)傳送的存儲(chǔ)器地址計(jì)算 。 數(shù)據(jù) Cache訪問(wèn) 結(jié)果寫回到寄存器文件 寄存器前推通路將中間結(jié)果傳給下一條指令 ，以避免讀后寫冒險(xiǎn)引起的寄存器互鎖停頓 。 從下一條指令的取指級(jí)傳送 PC+4的 PC通路給出當(dāng)前指令的 PC+8， 作為 r15并用于轉(zhuǎn)移目標(biāo)計(jì)算 。 StrongARM和 XScale系列核 StrongARM處理器流水線的特點(diǎn) 要在一個(gè)周期內(nèi)完成寄存器控制的移位和基址加變址尋址存儲(chǔ)操作 ， 寄存器需要有三個(gè)讀端口 。 要在一個(gè)周期內(nèi)完成自動(dòng)變址的裝入 （ load）操作 ， 寄存器需要兩個(gè)寫端口 。 執(zhí)行級(jí)的地址增值器支持多裝入 （ load） /存儲(chǔ) （ store） 指令 。 有很多源可以產(chǎn)生下一個(gè) PC值 。 StrongARM和 XScale系列核 Intel XScale 系列處理器核是基于ARMv5TE體系結(jié)構(gòu)的 ， 它提供了從手持互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)品全面解決方案 ， 支持 16位 Thumb指令和 DSP擴(kuò)充 。 基于XScale技術(shù)開發(fā)的系列微處理器 ， 由于超低功率與高性能的組合使 Intel XScale適用于廣泛的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備 StrongARM和 XScale系列核 SecurCore系列微處理器專為安全需要而設(shè)計(jì)，提供了完善的 32位 RISC技術(shù)的安全解決方案，因此， SecurCore系列微處理器除了具有 ARM體系結(jié)構(gòu)的低功耗、高性能的特點(diǎn)外，還具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即提供了對(duì)安全解決方案的支持。 帶有靈活的保護(hù)單元 ， 以確保操作系統(tǒng)和應(yīng)用 數(shù)據(jù)的安全 。 采用軟內(nèi)核技術(shù) ， 防止外部對(duì)其進(jìn)行掃描探測(cè) 。 可集成用戶自己的安全特性和其他協(xié)處理器。 SecurCore系列核 從應(yīng)用的角度上 ARM芯片選擇的一般原則： MMU 處理器速度 內(nèi)置存儲(chǔ)器容量 USB接口 GPIO數(shù)量 中斷控制器 IIS（ Integrate Interface of Sound） 音頻接口 nWAIT信號(hào) 基于 ARM核的芯片選擇 從應(yīng)用的角度上 ARM芯片選擇的一般原則： RTC（ Real Time Clock） LCD控制器 PWM輸出 基于 ARM核的芯片選擇 填空題 _____和 _____. ______. _____. 簡(jiǎn)答題 37個(gè)通用寄存器？ Thumb和 ARM兩種狀態(tài)之間轉(zhuǎn)化？ ARM7TDMI分別代表什么？ ARM中的 7種運(yùn)行模式？ 作業(yè) 課外補(bǔ)充 計(jì)算機(jī)科學(xué)中的一個(gè)重要定律。 描述：系統(tǒng)優(yōu)化某部件所獲得的系統(tǒng)性能的改善程度，取決于該部件被使用的頻率，或所占總執(zhí)行時(shí)間的比例。 主要應(yīng)用：改善“系統(tǒng)瓶頸”性能。 Amdahl定律定義了加速比： 加速比＝采用改進(jìn)措施后性能／未采用改進(jìn)措施前 ＝未采用改進(jìn)措施前執(zhí)行某任務(wù)時(shí)間／采用改進(jìn)措施后執(zhí)行某任務(wù)的時(shí)間 n個(gè)處理器加速因子 S=n/[1+(n1)f]:f為非平行百分比， n越大， S不能超過(guò) 1/f 設(shè)系統(tǒng)中某部件改進(jìn)后運(yùn)行速度提高了10倍，而該部件原運(yùn)行時(shí)間占整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的 40％，那么，采用改進(jìn)措施后會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能提高多少？ 解： Fe ＝ 40％＝ ， Se＝ 10 根據(jù) Amdahl定律 Sn＝ 1/(1 Fe+ Fe/Se)=1/(+)= 即，采用改進(jìn)措施后，整個(gè)系統(tǒng)的速度提高了 演講完畢，謝謝觀看！
電大資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1