arm啟動過程分析及應用研究畢業(yè)論文-文庫吧資料
2024-09-04 18:12本頁面
【正文】 新一代的 ARM9 處理器，通過全新的設計，采用了更多的晶體管，能夠達到兩倍以上于 ARM7 處理器的處理能力。 主要包括： (1)無線網(wǎng)絡設備：手機上網(wǎng)、電子郵件及其他定位服務等功能； (2)PDA 功能：含有用戶操作系統(tǒng) (Windows CE、 Symbian OS、 Linux 等 )及其他功能； (3)高性能功能：音頻播放器、視頻電話、手機游戲等。 第二章 ARM9 簡述 ARM9簡介 ARM9 系列處理器是英國 ARM 公司設計的主流嵌入式處理器，主要包括 ARM9TDMI 和 ARM9ES 等系列。 ARM 處理器的特點 采用 RISC 架構(gòu)的 ARM 微處理器一般具有如下特點。手機中的 32 位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技術(shù)。 （ 4）消費類電子產(chǎn)品： ARM 技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機頂盒和游戲機中得到廣泛采用。 （ 3）網(wǎng)絡應用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用 ARM 技術(shù)的 ADSL 芯片正逐步獲得競爭優(yōu)勢。 （ 1）工業(yè)控制領(lǐng)域：作為 32 位的 RISC 架構(gòu)，基于 ARM 核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場的大部分份額，同時也逐漸向低端微控制器應用領(lǐng)域擴展， ARM 微控制器的低功耗、高性價比，向傳統(tǒng)的 8 位 /16 位微 控制器提出了挑戰(zhàn)。并提供全性能、高性價比、低功耗的解決方案，支持 16 位 Thumb 指令和集成數(shù)字信號處理（ DSP）指令。 ARM1136JF－ S就是為了進行快速浮點運算，而在 ARM1136J－ S增加了向量浮點單元。 ARM1136J－ S 是第一個執(zhí)行 ARMv6 架構(gòu)指令的處理器，它集成了一條具有獨立的 loadstore 和算術(shù)流水線的 8 級流水線。其核心在于使用向量浮點（ VFP）單元 VFP10 提供高性能的浮點解決方案，從而極大提高了處理器的整型和浮點運算性能，為用戶界面的 2D 和 3D 圖形引擎應用夯實基礎(chǔ)，如視頻游戲機和高性能打印機等。 ARM9系列兼容 ARM7 系列，而且能夠比 ARM7 進行更加靈活的設計。 6． ARM9 系列 ARM9 系列于 1997 年問世， ARM9 系列有 ARM9TDMI、 ARM920T 和帶有高速緩存處理器宏單元的 ARM940T。該系列處理器提供 Thumb 16 位壓縮指令集和 EmbeddedICE JTAG 軟件調(diào)試方式，適合應用于更大規(guī)模的 SoC 設計中。 5． ARM7 系列 ARM7TDMI 是 ARM 公司 1995 年推出的第一個處理器內(nèi)核，是目前用量最多的一個內(nèi)核。 ARM 最新的 Artisan174。 CortexTMA8 是 ARM 公司首個超量處理器，其特色是運用了可增加代碼密度和加強性能的技術(shù)、可支持多媒體以及信號處理能力的 NEONTM 技術(shù)、以及能夠支持 JAVA 和其他文字代碼語言（ bytecode language）的提前和即時編譯的 Jazelle174。 3． CortexTMR4F 處理器 CortexTMR4F處理 器在 CortexTMR4 處理器的基礎(chǔ)上加入了代碼錯誤校正（ ECC）技術(shù)、浮點運算單元（ FPU）以及 DMA 綜合配置的能力，增強了處理器在存儲器保護單元，緩存，緊密耦合存儲器， DMA訪問以及調(diào)試方面的能力。 CortexTMR4處理器在節(jié)省成本與功耗上為開發(fā)者們帶來了關(guān)鍵性的突破，在與其他處理器相近的芯片面積上提供了更為優(yōu)越的性 。在實現(xiàn)這些的同時，它還提供性能優(yōu)異的中斷能力，通過其獨特的寄存器管理并以硬件處理各種異常和中斷的方式，最大程度的提高了中斷響應和中斷切換的速度。在增強代碼密度的同時，該處理器內(nèi)核是 ARM 所設計的內(nèi)核中最小的一個，其核心的門數(shù)只有 33K，在包含了必要的外設之后的門數(shù)也只為 60K。其問世于 2020 年，第一個推向市場的是美國 LuminaryMicro 半導體公司的 LM3S 系列 ARM。 常用 ARM 處理器系列 ARM 公司開發(fā)了很多系列的 ARM 處理器核，應用比較多的是 ARM7系列、 ARM9 系列、 ARM10 系列、 ARM11 系列、 Intel 的 Xscale 系列和MPCore 系列，還有針對低端 8 位 MCU 市場最新推出的 Cortex－ M3 系列，其具有 32 位 CPU 的性能、 8 位 MCU 的價格。 從 1985 年 ARM1 誕生至今， ARM 指令集體系結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大的改變，還在不斷地完善和發(fā)展。通過使用條件執(zhí)行，可以減少指令的數(shù) 目，從而改善程序的執(zhí)行效率和提高代碼密度。 RISC 的設計重點在于降低處理器中指令執(zhí)行部件的硬件復雜度，這是因為軟件比硬件更容易提供更大的靈活性和更高的智能化，因此 ARM 具備了非常典型的 RISC 結(jié)構(gòu)特性： （ 1）具有大量的通用寄存器； （ 2）通過裝載 /保存（ loadstore）結(jié)構(gòu)使用獨立的 load 和store 指令完成數(shù)據(jù)在寄存器和外部存儲器之間的傳送，處理器只處理寄存器中的數(shù)據(jù)，從而可以避
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