ARM体系结构与编程要点.ppt

内容 内容 什么是ARM ARM是一个公司的名字 ARM代表一项技术，即Advanced RISC Machine ARM是一个内核，而不是我们看到的具体的芯片 ARM发展的历程 第一片ARM处理器是1983年10月到1985年4月间 在位于英国剑桥的Acorn Computer公司开发 1990年，为广泛推广ARM技术而成立了独立的公司 Advance RISC Machine(ARM) 主要设计ARM系列RISC处理器内核 授权ARM内核给生产和销售半导体的合作伙伴 ARM 公司不生产芯片 IP(Intelligence Property) 另外也提供基于ARM架构的开发设计技术 软件工具, 评估板, 调试工具,应用软件, 总线架构, 外围设备单元，等等 20世纪90年代， ARM快速进入世界市场 。 ARM Offices Worldwide ARM Partnership Model ARM的应用 ARM分类 基于指令集体系结构（构架ISA）的分类 ARM V1 体系是最初版本，只有26位的寻址空间，没有乘法指令，最终没有商业化 ARM V2 体系与V1体系同为26位寻址空间，具有乘法和加法指令，支持协处理器 ARM V3 体系的寻址范围扩展到32位，具有乘法和加法指令，支持协处理器 ARM V4 体系增加了半字存储操作，对调试的支持以及支持嵌入的ICE ARM V5 体系增加了DSP指令支持和对Java指令的支持 ARM V6 体系增加了媒体指令，ARMv6指令集合中加入了超过60条SIMD单指令多数据指令 ARM V7 体系定义了三种独立的内核型－－A(应用领域)， R(实时领域)，M(控制领域) ARM系列处理器 基于处理器内核的分类 ARM7 系列 ARM9 系列 ARM9E 系列 ARM10E 系列 SecurCore 系列 StrongARM/Xscale （Intel） ARM11 ARM命名举例 ARM体系的变种 1）Thumb指令集（T变种） Thumb指令集是把32位的ARM指令集的一个子集重新编码后而 形成的一个特殊的16位的指令集 2）长乘指令（M变种） 长乘指令是一种生成64位相乘结果的乘法指令（此指令为ARM指令）， M变种增加了两条长乘指令 3）增强型DSP指令（E变种） E变种的ARM体系增加了一些增强处理器对典型的DSP算法 处理能力的附加指令。 4）Java加速器Jazelle（J变种） ARM的Jazelle技术是Java语言和先进的32位RISC芯片完美结合的产物 。 5）ARM媒体功能扩展（SIMD变种） ARM的命名规则 ARM的命名分成两类： 基于ARM Architecture的版本命名规则； 基于ARM Architecture版本的处理器系列命名规则。 举个例子，s3c2410采用ARMv4T架构版本，ARM920T处理器系列，其中处理器核为ARM9TDMI。 基于ARM Architecture的版本命名? 规则：?| ARMv?| n?| variants?| x（variants）?|? 分成四个组成部分： ·ARMv -- 固定字符，即ARM Version ·n -- 指令集版本号。迄今为之，ARM架构版本发布了7个系列，所以n=[1:7]。其中必威体育精装版的版本是第7版 ?·variants -- 变种。 ·x（variants） -- 排除x后指定的变种 常见的变种有： ·T -- Thumb指令集 ·M -- 长乘法指令 ·E -- 增强型DSP指令 ·J -- Java加速器Jazelle ·SIMD -- ARM媒体功能扩展 例如，ARMv5TxM表示ARM指令集版本为5，支持T变种，不支持M变种 基于ARM Architecture版本的处理器系列命名 采用上述的架构，形成一系列的处理器。有时候还要区分处理器核和处理器系列。不过，在这里其实不用区分太细，毕竟这是功能的小部分的变化，核心是相同的。 规则：ARM{x}{y}{z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{-S} ·x -- 处理器系列 ·y -- 存储管理/保护单元 ·z -- cache ·T -- 支持Thumb指令集 ·D -- 支持片上调试 ·M -- 支持快速乘法器 ·I -- 支持Embedded ICE，支持嵌入式跟踪调试 ·E -- 支持增强型DSP指令 ·J -- 支持Jazelle ·F -- 具备向量浮点单元VFP ·-S -- 可综合版本 ARM的特点 RISC指令集 Load/Store体系结构 固定的32位指令 大多数指令单周期完成 Thumb/DSP/jazeller功能扩展 低功耗 小结 什么是ARM A