第2章armthumb微處理器結(jié)構(gòu)及指令系統(tǒng)-wenkub.com
2025-01-09 16:14 本頁(yè)面
【正文】 APB APB是外圍互聯(lián)總線，重點(diǎn)是最小功耗和易于使用， 主要特征 如下： ? 低性能、低功率外圍總線； ? 單控制器； ? 非常簡(jiǎn)單，只有 4個(gè)控制信號(hào)（加上時(shí)鐘和復(fù)位）； ? 32位地址空間； ? 多達(dá) 32位數(shù)據(jù)總線； ? 分開(kāi)讀和寫(xiě)數(shù)據(jù)總線。 它的 主要特性 : ?高性能新一代總線； ?多控制器； ?分段傳輸； ?單周期總線控制權(quán)移交； ?沒(méi)有三態(tài)實(shí)現(xiàn)方式； ?32～ 128位總線寬； ?包含一種訪問(wèn)保護(hù)機(jī)制，用來(lái)區(qū)別特權(quán)訪問(wèn)和無(wú)特權(quán)訪問(wèn)模式，或指令和數(shù)據(jù)提取等； ?突發(fā)傳輸模式最大為 16節(jié)； ?訪問(wèn)空間限制在 32位； ?提供為較慢設(shè)備使用而扼制數(shù)據(jù)流的機(jī)制； ?支持仲裁、 REQ、 GNT和 LOCK； ?支持字節(jié)、半字和字傳輸。 任何由低性能外圍設(shè)備產(chǎn)生的延遲會(huì)由連接高性能 (AHB/ASP)總線的橋反映出來(lái)。 一個(gè)典型的基于 AMBA的微控制器同時(shí)集成 AHB（或 ASB）和APB接口， 如圖所示 。 Thumb比通常的 8和 16位 CISC/RISC控制器有更好的代碼密度，是傳統(tǒng) 32位體系結(jié)構(gòu)代碼大小的一部分。 Thumb指令集是大多數(shù)常用的 32位 ARM指令的子集，壓縮成 16位寬操作碼。在 Thumb狀態(tài)下它們用高寄存器表示。 對(duì)于所有 Thumb數(shù)據(jù)處理指令有： ? 操作寄存器中全部為 32位值； ? 數(shù)據(jù)訪問(wèn)和取指使用全 32位地址。 一些指令使用最低有效位判定代碼是轉(zhuǎn)向 Thumb代碼還是 ARM代碼。 在執(zhí)行時(shí)， R15不包含當(dāng)前執(zhí)行指令的地址。 程序計(jì)數(shù)器用 R15(或 PC)訪問(wèn)。 通常寄存器 R13用做堆棧指針。 . 寄存器 ARM處理器有 37個(gè)寄存器。 必須確保處理器不接受對(duì)當(dāng)前狀態(tài)來(lái)說(shuō)為錯(cuò)誤指令集的指令。 Thumb在性能和代碼大小之間提供了出色的折中。只有加載／存儲(chǔ)指令可以訪問(wèn)存儲(chǔ)器。 ? ARM7 三級(jí)流水線：取指、譯碼、執(zhí)行； ? ARM9 五級(jí)流水線； ? ARMl0 六級(jí)流水線。 RISC特點(diǎn) 如下： ? 指令規(guī)整、對(duì)稱、簡(jiǎn)單。 經(jīng)過(guò)大量的研究和分析 ,發(fā)現(xiàn)在 CISC的指令集中 ,各種指令的使用頻度相差懸殊。 精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī) RISC (Reduced Instruction Set Computer)結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生是相對(duì)于傳統(tǒng)的復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī) CISC (Complex Instruction Set Computer)結(jié)構(gòu)而言的。 它支持 16位的 Thumb指令和 DSP指令集 ,已使用在數(shù)字移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品等場(chǎng)合。 6. StrongARM微處理器系列 Intel StrongARM SA1100處理器是采用 ARM體系結(jié)構(gòu)高度集成的 32位 RISC微處理器。 ?采用軟內(nèi)核技術(shù) ,防止外部對(duì)其進(jìn)行掃描探測(cè)。 ARMl0E系列微處理器 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)等領(lǐng)域。 ?全性能 MMU，支持 Windows CE、Linux 、 Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。 ?6級(jí)整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率更高。 ARM9系列微處理器主要應(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、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等領(lǐng)域。 ? 5級(jí)整數(shù)流水線 ,指令執(zhí)行效率更高 . ? 支持 32位 ARM指令集和 16位 Thumb指令集 . ? 支持 32位的高速 AMBA(先進(jìn)的微控制器總線體系結(jié)構(gòu) )總線接口 . ? 支持 VFP9浮點(diǎn)處理協(xié)處理器 . ? 全性能 MMU,支持 Windows CE、Linux、 Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。 ARM9系列微處理器包含 ARM920T、 ARM922T和 ARM940T三種類型，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。 ?全性能的 MMU，支持 Windows CE、 Linux、Palm OS 等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。 具有以下 特點(diǎn) ： ?5級(jí)整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率更高。其中， ARM7TDMI是目前使用最廣泛的 32位嵌入式 RISC處理器，屬低端 ARM 處理器核。其結(jié)構(gòu)如圖所示。 Scan Chain1：有 33個(gè)掃描單元，包括 ARM核的數(shù)據(jù)總線和一個(gè)斷點(diǎn)控制信號(hào)。 TDI：數(shù)據(jù)輸入信號(hào)。 JTAG的優(yōu)點(diǎn) JTAG的建立使得集成電路固定在 PCB上，只通過(guò)邊掃描便可以通過(guò)測(cè)試。 Angle調(diào)試：
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1