嵌入式接口第2章.ppt

目前有很多应用要求多处理器的配置： 多个ARM内核 或ARM+DSP的组合 ARM11处理器从设计伊始就注重更容易地与其他处理器共享数据，以及从非ARM的处理器上移植软件。 ARM还开发了基于ARM11系列的多处理器系统——MPCORE（由二个到四个ARM11内核组成）。 ARMv6架构通过以下几点来增强处理器的性能： 多媒体处理扩展； 使MPEG4编码/解码加快一倍； 音频处理加快一倍； 增强的Cache结构； 实地址Cache； 减少Cache的刷新和重载； 减少上下文切换的开销； 增强的异常和中断处理； 使实时任务的处理更加迅速， 支持Unaligned和Mixed-endian数据访问； 使数据共享、软件移植更简单，也有利于节省存储器空间。 ARM微处理器结构 RISC的英文全称为“Reduced Instruction Set Computing”，中文即“精简指令集”。 它的指令系统相对简单，它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分指令，大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术，由简单指令合成。 RISC的特点 大多数指令在单周期内完成。 采用LOAD/STORE结构。 硬布线控制逻辑。使得大多数指令在单周期内执行完成，以减少为程序技术中的指令解释开销。 指令和寻址方式的种类少 固定的指令格式 译码优化 面向寄存器结构 注重提高流水线的执行效率，尽量让减少流水线断流，提高流水线效率 优化编译技术 ARM 微处理器的寄存器结构 ARM 处理器共有 37 个寄存器，被分为若干个组： 31 个通用寄存器，包括程序计数器（PC 指针），均为 32位的寄存器。 6 个状态寄存器，用以标识 CPU 的工作状态及程序的运行状态，均为 32 位，目前只使用了其中的一部分。 ARM处理器有 7 种不同的处理器模式，在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与之对应。 在任意一种处理器模式下，可访问的寄存器包括 15 个通用寄存器（R0～R14）、一至二个状态寄存器和程序计数器。 在所有的寄存器中，有些是在 7 种处理器模式下共用的同一个物理寄存器，而有些寄存器则是在不同的处理器模式下有不同的物理寄存器。 ARM 微处理器的指令结构 ARM 微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集： ARM 指令集：指令为32 位的长度 Thumb 指令集： 指令为 16 位长度 Thumb 指令集为 ARM 指令集的功能子集，但与等价的 ARM 代码相比较，可节省 30％～40％以上的存储空间，同时具备 32 位代码的所有优点。 ARM微处理器的关键技术 1、延时转移技术 2、指令取消技术 3、重叠寄存器窗口技术 4、指令流水调整技术 5、硬件为主固件为辅 ARM的选型 ARM 芯片选择的一般原则 多芯核结构ARM芯片的选择 主要ARM芯片供应商 ARM 芯片选择的一般原则 1 ARM 芯核 2 系统时钟控制器 3 内部存储器容量 4 USB接口 5 GPIO数量 6 中断控制器 7 IIS（Integrate Interface of Sound）接口 8 nWAIT信号 9 RTC（Real Time Clock） 10 LCD控制器 11 PWM输出 12 ADC和DAC 13 扩展总线 14 UART和IrDA 15 DSP协处理器 16 内置FPGA 17 时钟计数器和看门狗 18 电源管理功能 19 DMA控制器 另外，还可以选择的内部功能部件有： HDLC，SDLC，CD-ROM Decoder,Ethernet MAC,VGA controller，DC-DC。 可以选择的内置接口有： IIC，SPDIF，CAN，SPI，PCI，PCMCIA。 多芯核结构ARM芯片的选择 1．多ARM芯核 2 . ARM芯核+DSP芯核 3 . ARM芯核+FPGA 主要ARM芯片供应商 英特尔、德洲仪器、三星半导体、摩托罗拉、飞利浦半导体、意法半导体、亿恒半导体、科胜讯、ADI公司、安捷伦、高通公司、Atmel、Intersil、Alcatel、Altera、Cirrus Logic、Linkup、Parthus、LSI Logic、Micronas,Silicon Wave、Virata、Portalplayer inc.、NetSilicon，Parthus等。 嵌入式ICE-RT逻辑为ARM7TDMI核提供了集成的在片调试支持。可以使用嵌入式ICE-RT逻辑来编写断点或观察断点出现的条件。嵌入式ICE-RT逻辑包含调试通信通道(Debug Communications Channel，DCC)。DCC用于在目标和宿主调试器之间传送信息。嵌入式ICE-RT逻辑通过JTAG(Joint Test Action　Gro