嵌入式系統及其應用第三講arm簡介與arm體系結構-在線瀏覽
2025-06-30 01:06本頁面
【正文】 1156T2(F)S：帶集成浮點協處理器，帶內存保護單元MPU ； ARM1176JZ(F)S：帶針對 CPU和系統安全架構擴展的TrustZone技術。 SecurCore SC100：第一個 32位安全處理器；、 SC110：在 SC100上增加密鑰協處理器； SC200：帶 Jazelle技術的高級安全處理器； SC210：在 SC200上增加密鑰協處理器 ?SecurCore是專門為智能卡、安全 IC提供的32位安全處理器， 為電子商務、銀行、網絡、移動多媒體、公共交通提供安全解決方案； ?體積小、功耗低，代碼壓縮密度高； ?為快速增長的 Java卡平臺提供 Java加速功能； 16 Cortex CortexA：面向應用的微處理器，針對復雜操作系統和應用程序設計； CortexR：針對實時系統的嵌入式處理器； CortexM：針對成本敏感應用優(yōu)化的深度嵌入式處理器； ?2022年發(fā)布，提供增強的媒體和數字處理能力，增加了系統性能； ?支持 ARM、 Thumb、 Thumb2指令集； ?Thumb2指令集提供了更高的代碼存儲密度，進一步降低成本； Intel系列 StrongARM： ARMv4體系 XScale： ARMv5TE體系，增加MMX指令 ?StrongARM主要應用于手持設備和 PDA， 5級流水線，具有獨立的數據和指令 Cache，不支持 Thumb指令集，目前已停產； ?XScale是目前 Intel公司主推的高性能嵌入式處理器，分通用處理器、網絡處理器和 I/O處理器三類。 17 一、 RISC 的產生和發(fā)展 80 — 20 規(guī)律 ? 80% 的語句僅用處理機中 20% 的指令 ? 執(zhí)行頻度高的簡單指令，因復雜指令 的存在，執(zhí)行速度無法提高 RISC（ Reduced Instruction Set Computer） CISC（ Complex Instruction Set Computer） —— RISC技術 能否用 20% 的簡單指令組合不常用的 80% 的指令功能 ？ RISC體系結構的繼承 18 二、 RISC 的主要特征 ? 選用使用頻率較高的一些 簡單指令 復雜指令的功能由簡單指令來組合 ? 指令 長度固定 ? 只有 LOAD / STORE 指令 訪存 ? 流水技術 一個時鐘周期 內完成一條指令 ? 組合邏輯 實現控制器 ? 多個 通用 寄存器 ? 采用 優(yōu)化 的 編譯 程序 19 CISC與 RISC的數據通道 IF ID REG ALU MEM 開始 退出 IF ID ALU MEM REG 微操作通道 開始 退出 單通數據通道 RISC： Load/Store結構 CISC：尋址方式復雜 20 類別 CISC RISC 指令系統 指令數量很多 較少，通常少于 100 執(zhí)行時間 有些指令執(zhí)行時間很長，如整塊的存儲器內容拷貝；或將多個寄存器的內容拷貝到存貯器 沒有較長執(zhí)行時間的指令 編碼長度 編碼長度可變， 115字節(jié) 編碼長度固定，通常為4個字節(jié) 尋址方式 尋址方式多樣 簡單尋址 操作 可以對存儲器和寄存器進行算術和邏輯操作 只能對寄存器 對行算術和邏輯操作，Load/Store體系結構 編譯 難以用優(yōu)化編譯器生成高效的目標代碼程序 采用優(yōu)化編譯技術，生成高效的目標代碼程序 CISC與 RISC的對比 21 三、 ARM內核 RISC架構的特別技術 ? 所有的指令可 根據前面的執(zhí)行結果 決定是否 被執(zhí)行 ? 可用加載 /存儲指令 批量傳輸 數據 ? 可在一條數據處理指令中同時完成 邏輯處理 和 移位處理 ? 在循環(huán)處理中使用 地址的自動增減 來提高運 行效率 22 四、 ARM的流水線技術 取指令 3 執(zhí)行指令
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