ARM9E系列微处理器.ppt

项目1 ARM处理器概述 1.1.1 嵌入式系统简介 计算机、通信、消费电子的一体化趋势 嵌入式系统定义： 嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可剪裁，适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 硬件+软件 硬件：由嵌入式微处理器、外围硬件设备组成 软件：括底层系统软件和用户应用软件 嵌入式系统应用领域： 1.1.2 嵌入式系统的特点 专用、软硬件可剪裁可配置 低功耗、高可靠性、高稳定性 软件代码短小精悍 代码可固化 实时性 弱交互性 软件开发需要专门的开发工具和开发环境 要求开发、设计人员有较高的技能 1.1.3 嵌入式系统的发展 嵌入式系统发展的4个阶段： 以单芯片为核心的可编程控制器形式的系统 以嵌入式CPU为基础、以简单操作系统为核心的嵌入式系统 以嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统 以Internet为标志的嵌入式系统 1.1.3 嵌入式系统的发展 未来嵌入式系统的发展趋势： 小型化、智能化、网络化、可视化 多核技术的应用 低功耗（节能）、绿色环保 云计算、可重构、虚拟化等 平台化、标准化、系统可升级，代码可复用 嵌入式系统软件将逐渐 PC 化 融合趋势 安全性 图1-1 嵌入式系统结构简图 1.2.1 嵌入式系统硬件组成 嵌入式处理器（CPU） 是嵌入式系统的核心部分 ARM、PowerPC、MC 68000、MIPS等 外围设备 存储设备（如RAM、SRAM、Flash等） 通信设备（如RS-232接口、SPI接口、以太网接口等） 显示设备（如显示屏等） 1.2.2 嵌入式系统软件组成 图1-2嵌入式系统软件组成图 1.3.1 商业版嵌入式操作系统 1、VxWorks 美国WindRiver公司 一种嵌入式实时操作系统（RTOS） 在当前市场占有率最高的嵌入式实时操作系统 2、Windows CE 微软 是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统 具有模块化、结构化和基干Win32应用程序接口以及与处理器无关等特点 1.3.2 开源版嵌入式操作系统 嵌入式Linux（Embedded Linux） 具有低成本、多种硬件平台支持、优异的性能和良好的网络支持等优点 嵌入式Linux主要版本 CLinux、RT-Linux、Embedix、 XLinux、PoketLinux、红旗嵌入式Linux等 系统总体开发 处理器选型，需要在成本和性能上做出选择 开发环境的选择，包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等 嵌入式硬件开发 原理图设计 PCB设计 嵌入式软件开发 交叉编译 交叉调试 软件方式 硬件方式 ARM微处理器概述 ARM－Advanced RISC Machines ARM处理器的应用领域 ARM处理器的特点 ARM处理器系列 ARM处理器结构介绍 ARM处理器的应用选型 ARM－Advanced RISC Machines IP（Intellectual Property） 知识产权。硅知识产权核是用于ASIC(Application Specific Integrated Circuit 特定用途集成电路 )、ASSP、PLD等当中，并且是预先设计好的电路功能模块。IP核分为软核、硬核和固核 Fabless (无生产线） RISC :Reduced Instruction Set Computer 精简指令集计算机 ARM：RISC处理器IP核＋Fabless ARM微处理器的应用领域 ARM微处理器的特点 ARM微处理器系列 ARM7 ARM9 ARM9E ARM10E ARM11 SecurCore Intel的StrongARM、Xscale 目前仍在不断发展 ARM7系列微处理器(1) 特点： 低功耗 嵌入式ICE－RT逻辑 0.9MIPS/MHz的3级流水线和冯.诺依曼结构 32位ARM指令集和16位的Thumb指令集 主频最高可达130MHz ARM7系列微处理器(2) ARM7系列微处理器(3) ARM9系列微处理器(1) 特点： 1.1MIPS/MHz的哈佛结构，5级流水线 32位ARM指令集和16位Thumb指令集 支持32位的高速AMBA总线接口 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统 支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处理能力 MMU：Memory Management Unit AMBA:advanced microcontroller bus architecture 高级微控制器总线体系结构 ARM9系列微处理器（2） 类型： ARM920T ARM922T ARM9