硬件基础知识解题.ppt

第二章嵌入式系统的硬件基本知识;主要内容;嵌入式系统装置; 嵌入式系统的硬件是以嵌入式微处理器为核心，主要由嵌入式微处理器、总线、存储器、输入/输出接口和设备组成。 嵌入式微处理器 总线 存储器 输入/输出接口和设备 ;2.1 嵌入式系统硬件基本组成;2.2 嵌入式微处理器（ ARM微处理器）;ARM(Advanced RISC Machine)公司是一家专门从事芯片IP设计与授权业务的英国公司，其产品有ARM内核以及各类外围接口。 目前，90%的移动电话、大量的游戏机、手持PC和机顶盒等都已采用了ARM处理器，许多一流的芯片厂商都是ARM的授权用户（Licensee），如Intel、Samsung、TI、Motorola、ST等，ARM已成为业界公认的嵌入式微处理器标准。 ARM内核是一种32位RISC微处理器，具有功耗低、性价比高、代码密度高等三大特色。;2. ARM处理器的分类;;ARM嵌入式微处理器性能简介;ARM920T处理器核体系结构框图;MPU的生产厂家简介;;作业1 ：;3. 嵌入式微处理器的特点;RISC 与CISC 的区别;4. ARM微处理器的系统架构; 图2.1微处理器原理图 ;;5 硬件系统基本体系结构原理;冯·诺依曼体系存储器结构模型图; CPU ;冯·诺依曼体系的特点;冯·诺伊曼体系结构的流水线;例：ARM7TDMI;2）哈佛体系结构计算机;;哈佛体系结构示意图2;例：ARM9TDMI;嵌入式微处理器结构小结;;ARM7处理器使用3级流水线，分别为： 取指级：取指级完成程序存储器中指令的读取，并放入指令流水线中。 译码级：对指令进行译码 ，为下一周期准备数据路径需要的控制信号。这一级指令“占有”译码逻辑，而不“占有”数据路径。 执行级：指令“占有”数据路径，寄存器被读取，操作数在桶式移位器中被移位，ALU产生相应的运算结果并回写到目的寄存器中，ALU的结果则根据指令需求来更改状态寄存器的条件位。;例：ARM7TDMI指令流水线;ARM7TDMI指令流水线;ARM9TDMI;更多级的流水线;上次课内容; 3. ARM 微处理器的特点 RISC 与CISC 的区别;4. ARM微处理器的系统架构;5. 硬件系统基本体系结构原理;;ARM7处理器使用3级流水线，分别为： 取指级：取指级完成程序存储器中指令的读取，并放入指令流水线中。 译码级：对指令进行译码 ，为下一周期准备数据路径需要的控制信号。这一级指令“占有”译码逻辑，而不“占有”数据路径。 执行级：指令“占有”数据路径，寄存器被读取，操作数在桶式移位器中被移位，ALU产生相应的运算结果并回写到目的寄存器中，ALU的结果则根据指令需求来更改状态寄存器的条件位。;ARM7TDMI指令流水线;ARM9TDMI;更多级的流水线;本次课内容;6. ARM微处理器的编程模型;1） ARM处理器工作模式;ARM微处理器：CPU模式（processor mode）;ARM微处理器：CPU模式;2） ARM微处理器：处理器工作状态（PROCESSOR OPERATING STATES）;ARM微处理器：处理器工作状态;3）ARM微处理器的寄存器组织;ARM微处理器： ARM State寄存器;ARM微处理器: Thumb State寄存器;ARM State 与Thumb State寄存器关系;ARM微处理器：通用寄存器;ARM微处理器：通用寄存器;ARM微处理器：通用寄存器;ARM微处理器：通用寄存器;ARM微处理器：程序状态寄存器;ARM微处理器：程序状态寄存器;ARM微处理器：程序状态寄存器;ARM微处理器: Thumb State寄存器;7. ARM微处理器：异常;;ARM微处理器：异常;ARM微处理器：异常;ARM微处理器：异常;ARM微处理器：异常;ARM微处理器：异常;ARM微处理器：异常;ARM微处理器： ARM State寄存器;ARM微处理器：异常;8. ARM微处理器：字数据存储格式;大端的数据存放格式;小端的数据格式 ;大端: 小端:;9. ARM微处理器：I/O端口地址映射方式;I/O端口的编址方法，即I/O端口的地址安排方式;;ARM 的I/O端口都是内存映射的方式，即对I/O端口的访问与内存的访问的方式完全一样。 通常将I/O所映射的存储系统标识为非高速缓存(uncachable)和非缓冲（unbufferable)。;上次课内容;ARM微处理器： ARM State寄存器;ARM State 与Thumb State寄存器关系;ARM微处理器：异常;大端的数据存放格式;小端的数