【正文】 另外，請(qǐng)確保您程序的運(yùn)行不受保留位的值影響，因?yàn)閷?lái)的處理器可能會(huì)將這些位設(shè)臵為 1或者 0。 8 程序狀態(tài)寄存器 ? 控制位 ?模式位包括 M M M M1和 M0，這些位決定處理器的操作模式。當(dāng)處理器處于一個(gè)特權(quán)模式時(shí)，可用軟件操作這些位。對(duì)于有符號(hào)二進(jìn)制補(bǔ)碼，結(jié)果為負(fù)數(shù)時(shí) N=1，結(jié)果為正數(shù)或零時(shí) N=0； ?Z 指令結(jié)果為 0時(shí) Z=1（通常表示比較結(jié)果 “ 相等 ” ），否則 Z=0； 8 程序狀態(tài)寄存器 ? 條件代碼標(biāo)志 各標(biāo)志位的含義如下： ?C 當(dāng)進(jìn)行加法運(yùn)算 (包括 CMN指令 )，并且最高位產(chǎn)生進(jìn)位時(shí) C=1，否則 C=0。 N、 Z、 C和 V位都是條件代碼標(biāo)志。詳細(xì)信息請(qǐng)參閱第 4章 。 ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu) ? ? ?內(nèi)部框圖 ?數(shù)據(jù)類型 ? ? ? ?8. 程序狀態(tài)寄存器 ? ? ? ?I/O ? ? ? ? ? 8 程序狀態(tài)寄存器 ? 簡(jiǎn)介 ARM7TDMI內(nèi)核包含 1個(gè) CPSR和 5個(gè)供異常處理程序使用的 SPSR。 7 內(nèi)部寄存器 ? ARM狀態(tài)和 Thumb狀態(tài)之間寄存器的關(guān)系 Thumb狀態(tài)寄存器與 ARM狀態(tài)寄存器有如下的關(guān)系： ?Thumb狀態(tài) R0～ R7與 ARM狀態(tài) R0～ R7相同； ?Thumb狀態(tài) CPSR和 SPSR與 ARM狀態(tài) CPSR和SPSR相同； ?Thumb狀態(tài) SP映射到 ARM狀態(tài) R13； ?Thumb狀態(tài) LR映射到 ARM狀態(tài) R14； ?Thumb狀態(tài) PC映射到 ARM狀態(tài) PC（ R15）。每個(gè)異常模式都有其自身的 SP分組版本， SP通常指向各異常模式所專用的堆棧。 Thumb狀態(tài)下的通用寄存器 CPSR CPSR 狀態(tài)寄 存器 R15 PC R14_fiq R14_irq R14_und R14_abt R14_svc R14 LR R13_fiq R13_irq R13_und R13_abt R13_svc R13 SP R7 R7(v4,wr) R6 R6(v3) R5 R5(v2) R4 R4(v1) R3 R3(a4) R2 R2(a3) R1 R1(a2) R0 R0(a1) 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 快中斷 中斷 未定義 中止 管理 系統(tǒng) 用戶 各模式下實(shí)際訪問(wèn)的寄存器 寄存器在匯編中的名稱 寄存器類別 在匯編語(yǔ)言中寄存器 R0～ R7為保存數(shù)據(jù)或地址值的通用寄存器。詳細(xì)描述參看 .8小節(jié)。 7 內(nèi)部寄存器 ? 寫(xiě) R15的限制 由于 ARM指令以字節(jié)為邊界，因此寫(xiě)入 R15的值最低兩位通常為 0b00。R1=下面 STR指令的地址 STR PC,[R0] 。這些指令可能將當(dāng)前指令地址加 8字節(jié)或加 12字節(jié)保存（將來(lái)可能還有其它數(shù)字）。如果 R15使用的方式超出了這些限制，那么結(jié)果將是不可預(yù)測(cè)的。但是如果允許在 IRQ模式下的中斷處理程序重新使能 IRQ中斷，并且發(fā)生了嵌套的 IRQ中斷時(shí)，外部中斷處理程序保存在 R14_irq中的任何值都將被嵌套中斷的返回地址所覆蓋。同時(shí)硬件將 “ BL Lable”指令的下一條指令所在地址存入 R14； B執(zhí)行最后，將 R14寄存器的內(nèi)容放入 PC，返回程序 A； 7 內(nèi)部寄存器 ? R14寄存器與異常發(fā)生 異常發(fā)生時(shí)，程序要跳轉(zhuǎn)至異常服務(wù)程序，對(duì)返回地址的處理與子程序調(diào)用類似，都是由硬件完成的。在 ARM指令集當(dāng)中，沒(méi)有以特殊方式使用 R13的指令或其它功能，只是習(xí)慣上都這樣使用。這樣在發(fā)生 FIQ中斷后，可以加速 FIQ的處理速度。 寄存器類別 寄存器在匯編中的名稱 各模式下實(shí)際訪問(wèn)的寄存器 用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷 通用寄存器和程序計(jì)數(shù)器 R0(a1) R0 R1(a2) R1 R2(a3) R2 R3(a4) R3 R4(v1) R4 R5(v2) R5 R6(v3) R6 R7(v4) R7 R8(v5) R8 R8_fiq R9(SB,v6) R9 R9_fiq R10(SL,v7) R10 R10_fiq R11(FP,v8) R11 R11_fiq R12(IP) R12 R12_fiq R13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiq R14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiq R15(PC) R15 狀態(tài)寄存器 CPSR CPSR SPSR 無(wú) SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq 一般的通用寄存器 13 fi ir t fi 11 fi fi fi iR7 其中 R0～ R7為未分組的寄存器 ，也就是說(shuō)對(duì)于任何處理器模式，這些寄存器都對(duì)應(yīng)于相同的 32位物理寄存器。 在不同的工作模式和處理器狀態(tài)下，程序員可以訪問(wèn)的寄存器也不盡相同。 6 處理器模式 ? 用戶和系統(tǒng)模式 處理器模式 說(shuō)明 備注 用戶 (usr) 正常程序工作模式 不能直接切換到其它模式 系統(tǒng) (sys) 用于支持操作系統(tǒng)的特權(quán)任務(wù)等 與用戶模式類似，但具有可以直接切換到其它模式等特權(quán) 快中斷 (fiq) 支持高速數(shù)據(jù)傳輸及通道處理 FIQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 中斷 (irq) 用于通用中斷處理 IRQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 管理 (svc) 操作系統(tǒng)保護(hù)代碼 系統(tǒng)復(fù)位和軟件中斷響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 中止 (abt) 用于支持虛擬內(nèi)存和 /或存儲(chǔ)器保護(hù) 在 ARM7TDMI沒(méi)有大用處 未定義 (und) 支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真 未定義指令異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 這兩種模式都不能由異常進(jìn)入，而且它們使用完全相同的寄存器組。 未定義中止管理 中斷 (i ) 快中斷 (fiq) 系統(tǒng)6 處理器模式 ? 異常模式 處理器模式 說(shuō)明 備注 用戶 (usr) 正常程序工作模式 不能直接切換到其它模式 系統(tǒng) (sys) 用于支持操作系統(tǒng)的特權(quán)任務(wù)等 與用戶模式類似，但具有可以直接切換到其它模式等特權(quán) 快中斷 (fiq) 支持高速數(shù)據(jù)傳輸及通道處理 FIQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 中斷 (irq) 用于通用中斷處理 IRQ異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 管理 (svc) 操作系統(tǒng)保護(hù)代碼 系統(tǒng)復(fù)位和軟件中斷響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 中止 (abt) 用于支持虛擬內(nèi)存和 /或存儲(chǔ)器保護(hù) 在 ARM7TDMI沒(méi)有大用處 未定義 (und) 支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真 未定義指令異常響應(yīng)時(shí)進(jìn)入此模式 未定義 中止管理 中斷 (i ) 快中斷 (fiq) 這五種模式稱為 異常模式 。 ARM7TDMI完全支持這七種模式。 。 4 體系結(jié)構(gòu)直接支持的數(shù)據(jù)類型 ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu) ? ? ?內(nèi)部框圖 ?數(shù)據(jù)類型 ? ? ? ?8. 程序狀態(tài)寄存器 ? ? ? ?I/O ? ? ? ? ? 5 處理器狀態(tài) ? 處理器狀態(tài) ARM7TDMI處理器內(nèi)核使用 V4T版本的 ARM結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含 32位 ARM指令集和 16位 Thumb指令集。 2 ARM7TDMI ? 存儲(chǔ)器訪問(wèn) ARM7TDMI處理器的存儲(chǔ)器接口可以使?jié)撛诘男阅艿靡詫?shí)現(xiàn)，這樣減少了存儲(chǔ)器的使用。這三條指令之間的位臵關(guān)系如下表所示： 流水線上各指令的地址 流水線工位 描述 ARM指令集 Thumb指令集 PC PC 取指 指令從存儲(chǔ)器中取出 PC4 PC2 譯碼 對(duì)指令使用的寄存器進(jìn)行譯碼 PC8 PC4 執(zhí)行 從寄存器組中讀出寄存器，執(zhí)行移位和 ALU操作，寄存器被寫(xiě)回到寄存器組中 2 ARM7TDMI ? 存儲(chǔ)器訪問(wèn) ARM7TDMI處理器使用了 馮 這樣的簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)了： ?高的指令吞吐量； ?出色的實(shí)時(shí)中斷響應(yīng)； ?小的、高性價(jià)比的處理器宏單元。 2 ARM7TDMI ? 簡(jiǎn)介 ARM7TDMI支持 32位尋址范圍，并彌補(bǔ)了ARM6不能在低于 5V電源電壓下工作的不足。 ? 主要應(yīng)用領(lǐng)域： 工業(yè)控制、 Inter設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和調(diào)制解調(diào)器設(shè)備、移動(dòng)電話等多種多媒體和嵌入式應(yīng)用。 ? 代碼密度高，兼容 16位的 Thumb指令集。 2. ARM內(nèi)核 ? ? ARM7TDMI內(nèi)核結(jié)構(gòu) ? ? ?內(nèi)部框圖 ?數(shù)據(jù)類型 ? ? ? ?8. 程序狀態(tài)寄存器 ? ? ? ?I/O ? ? ? ? ? 1簡(jiǎn)介 ? 低功耗的 32位 RISC處理器，馮 相比于 ARM處理器， XScale功耗更低，系統(tǒng)伸縮性更好，同時(shí)核心頻率也得到提高，達(dá)到了400Mhz甚至更高。 可集成用戶自己的安全特性和其他協(xié)處理器。 ARM10系列主要應(yīng)用于下一代無(wú)線設(shè)備、數(shù)字消費(fèi)品、成像設(shè)備、工業(yè)控制、通信和信息系統(tǒng)、視頻游戲機(jī)和高性能打印機(jī)等場(chǎng)合。除了兼容ARM7系列，而且能夠更加靈活的設(shè)計(jì)。 ARM7 ARM9 ARM9E ARM10 SecurCore Xscale 常用 ARM核簡(jiǎn)介 ? ARM處理器核簡(jiǎn)介 —— ARM7 該系列包括 ARM7TDMI、 ARM7TDMIS、帶有高速緩存處理器宏單元的 ARM720T和擴(kuò)充了Jazelle的 ARM7EJS。另外， ARMv7架構(gòu)對(duì)于早期的 ARM處理器軟件也提供很好的兼容性。 Thumb2技術(shù)比純 32位代碼少使用 31％的內(nèi)存，減小了系統(tǒng)開(kāi)銷。 這些新增命令有： ? 帶有鏈接和交換的轉(zhuǎn)移 BLX指令； ? 計(jì)數(shù)前導(dǎo)零 CLZ指令； ? BRK中斷指令； ? 增加了數(shù)字信號(hào)處理指令（ V5TE版）； 為協(xié)處理器增加更多可選擇的指令； ? 改進(jìn)了 ARM/Thumb狀態(tài)之間的切換效率； ? E增強(qiáng)型 DSP指令集，包括全部算法操作和 16位乘法操作； ? J支持新的 JAVA，提供字節(jié)代碼執(zhí)行的硬件和優(yōu)化軟件加速功能。 ARM版本 Ⅳ ： V4版架構(gòu) 不在為了與以前的版本兼容而支持 26位體系結(jié)構(gòu)，并明確了哪些指令會(huì)引起未定義指令異常發(fā)生， V4版架構(gòu)在V3版上作了進(jìn)一步擴(kuò)充， V4版架構(gòu)是目前應(yīng)用最廣的ARM體系結(jié)構(gòu)， ARM ARM ARM9和 StrongARM都采用該架構(gòu)。 V2版架構(gòu)與版本 V1相比， 增加了以下功能： ? 乘法和乘加指令； ? 支持協(xié)處理器操作指令； ? 快速中斷模式； ? SWP/SWPB的最基本存儲(chǔ)器與寄存器交換指令 。 其基本性能有 : ? 基本的數(shù)據(jù)處理指令（無(wú)乘法）； ? 基于字節(jié)、半字和字的 Load/Store指令 。 ARM體系結(jié)構(gòu)的基本版本 版本 版本變種 系列號(hào) 處理器核 V1 V1 ARM1 ARM1 V2 V2 ARM2 ARM2 V2a ARM2aS ARM3 ARM3 V3 V3 ARM6 ARM ARM600、 ARM610 ARM7 ARM ARM700、 ARM710 V4 V4T ARM7TDMI、 ARM710T、 ARM720T、 ARM740T V4 ARM8 StrongARM、 ARM ARM810 V4T ARM9 ARM9TDMI、 ARM920T、 ARM940T V5 V5TE ARM9ES ARM10 ARM10TDMI、 ARM1020E V6 V6 ARM11 ARM1 ARM11562S、 ARM1156T2FS、ARM11JZFS V7 V7 ARM Cotex ARM CotexA ARM CotexR ARM CotexM3 ARM體系結(jié)構(gòu)的基本版本命名規(guī)則 ARM{x}{y}{z}{T}{D}{M}{I