3存储系统访问.pptx

Lecture 03: Cortex M3存储系统访问;Cortex-M3存储器的分类 ARM的存储结构及存储方式 存储器操作数及变量 操作数的寻址方式 Cortex-M3存储器访问指令 栈操作;在系统中的地位 主存储器 辅助存储器 存储介质 磁存储器 半导体集成电路存储器 光存储器 激光光盘存储器 信息存取方式 随机存取存储器（RAM） 只读存储器（ROM） ;ARM支持以下6种数据类型： 8位有符号和无符号字节(Byte)。 16位有符号和无符号半字(Halfword) 它们必须以两字节的边界对齐(半字对齐)。 32位有符号和无符号字(word) 它们必须以4字节的边界对齐(字对齐)。 字对齐：字单元地址的低两位 A1A0=0b00。即地址末位为0x0, 0x4, 0x8, 0xc。 半字对齐：半字单元地址的最低位 A0=0b0 (地址末位为0x0,0x2,0x4,0x6,0x8,0xa,0xc,0xe)。;一个字由四个字节组成，如果要说明一个字存储的地址，则是指这个字存储的最低的地址单元的地址，即一个字存储地址是A，则实际它占用的存储单元地址是A，A+1，A+2，A+3四个单元，一个半字（2个字节）占用的地址是A，A+1两个单元，若是一个字节，占用的地址是A的一个单元。 例如，地址08位十六进制数）中存放的是一个字节的数据，0000个存储单元中存放的是一个字数据。;ARM存储结构及存储方式;ARM的每个地址是对应于一个存储字节而不是一个存储字，但ARM可以访问存储字，访问存储字时，其地址应该是字对齐的。 字对齐，就是字的地址可以被4整除。也就是说，若第1个字在存储空间中是在第0个地址对应的单元（32位），那么，第2个字则应在第4个地址对应的单元，第3个字应在第8个地址对应的单元，依此类推。一个字（32位二进制数）是由4个字节组成，假如某个字其地址是A（A能被4整除），那么，该字的4个字节对应的地址是A、A+1、A+2、A+3。;分析：假设存储器从地址0(0开始存放字数据，一个字数据占四个存储单元，即0(0、1(0、2(0、3(0四个单元，那么第二个字数据放在地址4(0开始的单元里，第三个数据则放在地址8开始的单元里，依此类推。;即使存储了其他类型（半字或者字节）的数据，没有用到四个字节，那么下一个数据也必须按字对齐的原则，存放在能被4整除的地址单元里。 例如：一个字(32位)数据存放在4(0、5(0、6(0、7(0四个存储单元中，下面一个存储单元即8(0存放了一个字节(8位)的数据，如果接着要存放一个字(32位)数据，则这个字数据不能存储在9(0开始的存储单元中，而是必须存放在c(0x0000000C)、d(0x0000000D)、e(0x0000000E)、f(0x0000000F)这四个地址单元中，这样才符合地址对齐的规定。; 对于指令，ARM指令系统分为32位ARM指令集和16位的Thumb指令集，在存储时分别以32位和16位的两种不同长度存储。 对于数据，ARM支持对32位字数据，16位半字数据，8位字节数据操作。因此数据存储器可以存储32位，16位，8位三种不同长度数据。 在ARM内部，所有操作都面向32位的操作数，只有数据传送指令支持较短的字节和半字的数据类型。当从存储器读入一个字节或半字时，根据其数据类型将其扩展到32位。;ARM存储器以8位为一个单元存储数据(一个字节)，每个存储单元分配一个存储地址。 ARM将存储器看作是从零地址开始的字节的线性组合。作为32位的微处理器，ARM体系结构所支持的最大寻址空间为4GB（232字节）。 从零字节到三字节放置第一个存储的字数据，从第四个字节到第七个字节放置第二个存储的字数据，依次排列。 32位的字数据要使用4个地址单元，16位半数据要使用2个地址单元。 就存在一个所存储的字或半字数据的排列顺序问题。ARM体系结构可以用两种方法存储字数据，称为大端格式和小端格式 。;数据存储格式 大端格式：字数据的高字节存储在低地址中，低字节存储在高地址中。 小端格式：字数据的高字节存储在高地址中，低字节存储在低地址中。 例：0数据的大、小端存储方式 ;存储器存储方式;存储器存储方式;Cortex-M3存储器的分类 ARM的存储结构及存储方式 存储器操