【正文】 AMBA總線 接口和 64位內(nèi)部 總 路 線 接口；?優(yōu) 化的 緩 存 結(jié) 構(gòu)提高了 處 理器 訪問 低速存 儲器的性能；?可在 , 藝 的硅芯片上實現(xiàn)成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28ARM11 ARM11；ARM1176JZ(F)S： 帶針對CPU和系 統(tǒng) 安全架構(gòu) 擴 展的TrustZone技 術(shù) 。?帶 片上和系 統(tǒng) 安全 TrustZone；?在 藝 下最高可達(dá)到 550MHz；?MPCore在 藝 下最高性能可達(dá)到740MIPS（ Dhrystone 為電 子商 務(wù) 、 銀 行、網(wǎng) 絡(luò) 、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；成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28Cortex CortexA：面向 應(yīng) 用的微 處 理器， 針對 復(fù) 雜 操作系 統(tǒng) 和 應(yīng)用程序 設(shè)計 ；CortexR： 針對實時 系 統(tǒng) 的嵌入式 處 理器；CortexM： 針對 成本敏感 應(yīng)用 優(yōu) 化的深度嵌入式 處 理器；?2023年 發(fā) 布，提供增 強 的媒體和數(shù)字 處理能力，增加了系 統(tǒng) 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(jìn) 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(yīng) 用于手持 設(shè)備 和 PDA， 5級 流水 線 ，具有獨立的數(shù)據(jù)和指令Cache，不支持 Thumb指令集，目前已停產(chǎn) ；?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(wǎng) 絡(luò)處 理器和 I/O處 理器三 類 。成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28ARM系列產(chǎn)品表示n ARM系列產(chǎn)品很多 ,以 ARM7系列為例 ,其內(nèi)核ARM7TDMI表示為：n ARM系列具有 32位整數(shù)運算核n 內(nèi)含 16位壓縮指令集 Thumbn 支持片內(nèi) Debug調(diào)試 ,n 采用增強型乘法器 (Multiplier),n 內(nèi)含嵌入式 ICE宏單元n 另外 ,各產(chǎn)品的后綴提供了各種形式與功能的選擇：n E： 具有 DSP的功能n n 但是為了能夠設(shè)計出可靠的應(yīng)用系統(tǒng)和培養(yǎng)學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力，作為初學(xué)者確實需要對CPU（即 ARM內(nèi)核）的運作機制及其獨特的性能有所了解。成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28 具有廣泛的應(yīng)用，其最顯著的應(yīng)用為數(shù)字移動電話。成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28馮 諾依曼 （ Von Neumann）結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條 32位總線。成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28馮 其中能被 4整除的地址開始連續(xù)的 4個字節(jié)構(gòu)成一個字，字的數(shù)據(jù)類型為 4個連續(xù)的字節(jié)。 ARM指令的長度剛好是 1個字。?提高了 CPU的運行效率譯碼取指 執(zhí)行 add譯碼取指 執(zhí)行 sub譯碼取指 執(zhí)行 cmp時間AddSubCmp? 為增加處理器指令流的速度， ARM7 系列使用 3級流水線 .? PC指向正被取指的指令，而非正在執(zhí)行的指令0x4000 PC80x4004 PC40x4008 PC周期 1 周期 2 周期 3 周期 4 周期 5當(dāng)前周期PC值 =當(dāng)前程序執(zhí)行位置 +8第 1條指令第 2條指令第 3條指令成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28預(yù)取（ Fetch）譯碼（ Decode）執(zhí)行（ Execute）預(yù)?。?Fetch）譯碼（ Decode）執(zhí)行（ Execute）訪存（ Memory）寫入（ Write）預(yù)?。?Fetch）譯碼（ Decode）發(fā)送（ Issue）預(yù)?。?Fetch）預(yù)取（ Fetch）執(zhí)行（ Execute）訪存（ Memory）寫入（ Write）譯碼（Decode）發(fā)送（ Issue）執(zhí)行（ Execute）轉(zhuǎn)換（ Snny）訪存（ Memory）寫入（ Write）ARM7ARM9ARM10ARM11成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28 因此ARM7TDMI處理器有兩種操作狀態(tài)：167。Thumb狀態(tài)： 16位，這種狀態(tài)下執(zhí)行半字方式的 ARM指令。由 “當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器 CPSR”中的第 5位（即控制位 T）反映處理器正在操作的狀態(tài)。從 Thumb狀態(tài)切換到 ARM狀態(tài) LDR R0,=Lable BX R0地址最低位為1，表示切換到 Thumb狀態(tài)地址最低位為0，表示切換到 ARM狀態(tài)跳轉(zhuǎn)地址標(biāo)號成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28處理器模式 說明 備注系統(tǒng) (sys) 運行操作系統(tǒng)的特權(quán)任務(wù)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)中斷 (irq) 用于通用中斷處理 IRQ異常響應(yīng)時進(jìn)入此模式中止 (abt) 用于支持虛擬內(nèi)存和 /或存儲器保護(hù) 在 ARM7TDMI沒有大用處interruptrequestsupervisorabortunderfined成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28n 特權(quán)模式處理器模式 說明 備注系統(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)中斷 (irq) 用于通用中斷處理 IRQ異常響應(yīng)時進(jìn)入此模式中止 (abt) 用于支持虛擬內(nèi)存和 /或存儲器保護(hù) 在 ARM7TDMI沒有大用處 ARM內(nèi)部寄存器和一些片內(nèi)外設(shè)在硬件設(shè)計上只允許（或者可選為只允許）特權(quán)模式下訪問。中止 (abt)中斷 (irq)系統(tǒng) (sys)成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28n 異常模式處理器模式 說明 備注系統(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)中斷 (irq) 用于通用中斷處理 IRQ異常響應(yīng)時進(jìn)入此模式中止 (abt) 用于支持虛擬內(nèi)存和 /或存儲器保護(hù) 在 ARM7TDMI沒有大用處未定義 (und)管理 (svc)快中斷 (fiq) 這五種模式稱為 異常模式 。當(dāng)特定的異常出現(xiàn)時，處理器進(jìn)入相應(yīng)的模式。MSR CPSR_c,(NoInt | SYS32Mode) 。從系統(tǒng)模式切換到管理模式成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28n 用戶和系統(tǒng)模式處理器模式 說明 備注系統(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)中斷 (irq) 用于通用中斷處理 IRQ異常響應(yīng)時進(jìn)入此模式中止 (abt) 用于支持虛擬內(nèi)存和 /或存儲器保護(hù) 在 ARM7TDMI沒有大用處 系統(tǒng)模式是特權(quán)模式，不受用戶模式的限制。用戶 (usr)成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/286n 31 個通用 32位寄存器（包括程序計數(shù)器 PC）n 6 個狀態(tài)寄存器通用寄存器包括 R0～ R15，可以分為三類： —— 未分組寄存器 R0～ R7 —— 分組寄存器 R8～ R14 —— 程序計數(shù)器 PC(R15)狀態(tài)寄存器： ——CPSR(Current Program Status Register ，當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器 ) ——SPSR( Saved Program Status Register ，備份程序狀態(tài)寄存器） 在不同的工作模式和處理器狀態(tài)下，程序員可以訪問的寄存器不盡相同。*R9(SB,v6) R9 R9_fiq*R11(FP,v8) R11 R11_fiq*R13(SP) R13 R13_svc* R13_abt* R13_irq*R14(LR) R14 R14_svc* R14_und* R14_fiq31個通用 32位寄存器；167。成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28寄存器類別寄存器在匯編中的名稱各模式下實際訪問的寄存器用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷通用寄存器和程序計數(shù)器R0(a1) R0R1(a2) R1R2(a3) R2R3(a4) R3R4(v1) R4R5(v2) R5R6(v3) R6R7(v4) R7R8(v5) R8 R8_fiqR9(SB,v6) R9 R9_fiqR10(SL,v7) R10 R10_fiqR11(FP,v8) R11 R11_fiqR12(IP) R12 R12_fiqR13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiqR14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiqR15(PC) R15狀態(tài)寄存器CPSR CPSRSPSR 無 SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq無用戶無系統(tǒng)SPSR_abt管理SPSR_abtR14_abt中止SPSR_und未定義SPSR_irqR14_irqR13_irq中斷SPSR_fiqR14_fiqR13_fiq快中斷ARM狀態(tài)各模式下可以訪問的寄存器成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28寄存器類別寄存器在匯編中的名稱各模式下實際訪問的寄存器用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中斷 快中斷通用寄存器和程序計數(shù)器R0(a1) R0R1(a2) R1R2(a3) R2R3(a4) R3R4(v1) R4R5(v2) R5R6(v3) R6R7(v4) R7R8(v5) R8 R8_fiqR9(SB,v6) R9 R9_fiqR10(SL,v7) R10 R10_fiqR11(FP,v8) R11 R11_fiqR12(IP) R12 R12_fiqR13(SP) R13 R13_svc R13_abt R13_und R13_irq R13_fiqR14(LR) R14 R14_svc R14_abt R14_und R14_irq R14_fiqR15(PC) R15狀態(tài)寄存器CPSR CPSRSPSR 無 SPSR_abt SPSR_abt SPSR_und SPSR_irq SPSR_fiq一般的通用寄存器 在匯編語言中寄存器 R0～ R13為保存數(shù)據(jù)或地址值的 通用寄存器 。成都信息工程學(xué)院 3+1創(chuàng)新實驗班 2023/2/28寄存器類別寄存器在匯編中的名稱各模式下實際訪問的寄存器用戶 系統(tǒng) 管理 中止 未定義 中