嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用-chapter3-arm7tdmi簡介-在線瀏覽
2025-02-24 23:40本頁面
【正文】 和數(shù)據(jù)總線及其存儲(chǔ)區(qū)是分開、獨(dú)立的。對速度有嚴(yán)格要求的控制信號(hào)使用流水線，這樣使系統(tǒng)控制功能以標(biāo)準(zhǔn)的低功耗邏輯實(shí)現(xiàn)。內(nèi)部周期；167。連續(xù) 的周期；167。哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 ARM處理器尋址方式 尋址方式是 根據(jù)指令中給出的地址碼字段來實(shí)現(xiàn)尋找真實(shí)操作數(shù)地址的方式。(1).寄存器尋址； (2).立即尋址；(3).寄存器偏移尋址； (4).寄存器間接尋址；(5).基址尋址； (6).多寄存器尋址；(7).堆棧尋址； (8).塊拷貝尋址；(9).相對尋址。 寄存器尋址指令舉例如下： MOV R1,R2 。將 R1的值減去 R2的值，結(jié)果保存到 R0 0xAA0x55R2(1).寄存器尋址MOV R1,R20xAA哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 立即尋址指令中的操作碼字段后面的地址碼部分即是操作數(shù)本身，也就是說，數(shù)據(jù)就包含在指令當(dāng)中，取出指令也就取出了可以立即使用的操作數(shù) (這樣的數(shù)稱為立即數(shù) )。R0減 1，結(jié)果放入 R0，并且影響標(biāo)志位MOV R0,0xFF000 。當(dāng)?shù)?2個(gè)操作數(shù)是寄存器移位方式時(shí)，第 2個(gè)寄存器操作數(shù)在與第 1個(gè)操作數(shù)結(jié)合之前，選擇進(jìn)行移位操作。R2的值左移 3位，結(jié)果放入 R0， 。R2的值左移 R3位，然后和 R1相 。 寄存器間接尋址指令舉例如下： LDR R1,[R2] 。保存在 R1中 SWP R1,R1,[R2] 。單元的內(nèi)容交換 0x55R0R2 0x400000000xAA0x40000000(4).寄存器間接尋址LDR R0,[R2]0xAA哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 基址尋址就是將基址寄存器的內(nèi)容與指令中給出的偏移量相加，形成操作數(shù)的有效地址。讀取 R3+0x0C地址上的存儲(chǔ)單元 。先 R0=R04，然后把 R1的值寄存 。 多寄存器尋址指令舉例如下： LDMIA R1!,{R2R7,R12} 。R2～ R R12中 (R1自動(dòng)加 1) STMIA R0!,{R2R7,R12} 。存到 R0指向的存儲(chǔ) 。(R0自動(dòng)加 1) 使用多寄存器尋址指令時(shí)，寄存器子集的順序是按由小到大的順序排列，連續(xù)的寄存器可用 “－ ”連接；否則用 “， ”分隔書寫。堆棧尋址是隱含的，它使用一個(gè)專門的寄存器(堆棧指針 )指向一塊存儲(chǔ)區(qū)域 (堆棧 )，指針?biāo)赶虻拇鎯?chǔ)單元即是堆棧的棧頂。向上生長 ： 向高地址方向生長，稱為遞增堆棧167。 (7).堆棧尋址0x123456780x12345678棧頂SP? 0x12345678棧頂SP?壓棧 壓棧哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系所以可以組合出四種類型的堆棧方式：167。指令如 LDMFA、 STMFA等； 167。指令如 LDMEA、 STMEA等； 167。指令如 LDMFD、 STMFD等；167。指令如 LDMED、 STMED等。 如：STMIA R0!,{R1R7} 。增長方向?yàn)橄蛏显鲩L。將 R1～ R7的數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器中。存儲(chǔ)指針在保存第一個(gè)值之前增加。 (8).塊拷貝尋址哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 增加 之前 STMIBSTMFALDMIBLDMED 之后 STMIASTMEALDMIALDMFD 減少 之前 LDMDBLDMEASTMDBSTMFD 之后 LDMDALDMFASTMDASTMED 向上生長 向下生長 滿 空 滿 空 增長的方向增長的先后多寄存器傳送指令映射哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 相對尋址是基址尋址的一種變通。 相對尋址指令舉例如下：BL SUBRl ；調(diào)用到 SUBRl子程序. . .SUBR1…MOV PC,R14 ；返回(7). 相對尋址哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系? 簡介 只要正常的程序流被暫時(shí)中止，處理器就進(jìn)入異常模式。在處理異常之前， ARM7TDMI內(nèi)核保存當(dāng)前的處理器狀態(tài)，這樣當(dāng)處理程序結(jié)束時(shí)可以恢復(fù)執(zhí)行原來的程序。 異常哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系異常處理器模式異常類型 模式 正常地址復(fù)位 管理 0x00000000未定義指令 未定義 0x00000004軟件中斷 （ SWI） 管理 0x00000008預(yù)取中止 （取指令存儲(chǔ)器中止） 中止 0x0000000C數(shù)據(jù)中止 （數(shù)據(jù)訪問存儲(chǔ)器中止） 中止 0x00000010IRQ（中斷） IRQ 0x00000018FIQ（快速中斷） FIQ 0x0000001C哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系? 異常的入口和出口處理 如果異常處理程序已經(jīng)把返回地址拷貝到堆棧，那么可以使用一條多寄存器傳送指令來恢復(fù)用戶寄存器并實(shí)現(xiàn)返回。計(jì)算返回地址STMFD SP!,{R0R3,LR} 。中斷返回中斷處理代碼的開始部分和退出部分 異常哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 如果異常處理程序已經(jīng)把返回地址拷貝到堆棧，那么可以使用一條多寄存器傳送指令來恢復(fù)用戶寄存器并實(shí)現(xiàn)返回。計(jì)算返回地址STMFD SP!,{R0R3,LR} 。中斷返回注意 ：中斷返回指令的寄存器列表（其中必須包括PC）后的 “ ^ ” 符號(hào)表示這是一條特殊形式的指令。這里使用的堆棧指針 SP（ R13）是屬于異常模式的寄存器，每個(gè)異常模式有自己的堆棧指針。 異常哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系? 進(jìn)入異常在異常發(fā)生后， ARM7TDMI內(nèi)核會(huì)作以下工作： LR中保存下一條指令的地址，當(dāng)異常入口來自：167。為 Thumb狀態(tài)，那么 ARM7TDMI將當(dāng)前指令地址加 4或加 8 （取決于異常的類型）復(fù)制到 LR中；異常處理器程序不必確定狀態(tài)。 異常哈工大華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系 ARM7TDMI內(nèi)核在中斷異常時(shí)置位中斷禁止標(biāo)志，這樣可以防止不受控制的異常嵌套。當(dāng)處理器處于 Thumb狀態(tài)時(shí)發(fā)生了異常，在異常向量地址裝入PC時(shí)，會(huì)自動(dòng)切換到 ARM狀態(tài)。注 ：恢復(fù) CPSR的動(dòng)作會(huì)將 T、 F和 I位自動(dòng)恢復(fù)為異常發(fā)生前的值。置位 I位（禁止 IRQ中斷）167。設(shè)置 MOD位，切換處理器模式至 IRQ模式167。將 CPSR寄存器內(nèi)容存入IRQ模式的 SPSR寄存器167。將 SPSR寄存器的值復(fù)制回CPSR
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