ARM编程器处理基础.pptxVIP

1.列举5个嵌入式系统的例子。 2.嵌入式系统的组成，请画出框架图。 3.单片机是不是嵌入式系统？ 4.嵌入式系统与通用计算机之间的区别？ 5.列举3种常见的嵌入式操作系统。 6.嵌入式处理器共分为几类，分别是？ ;ARM处理器体系结构 ARM处理器概述 ARM处理器工作状态 ARM处理器数据类型 ARM处理器数据存储格式 ARM处理器工作模式 ARM处理器的寄存器组织 ARM处理器异常模式;1.冯·诺依曼结构 ;1）数据与指令都存储在同一存储区中，取指令与取数据利用同一数据总线。 2）被早期大多数计算机所采用 3）ARM7——冯诺依曼体系 结构简单,但速度较慢。取指不能同时取数据;2. 哈佛体系结构 ; 1）程序存储器与数据存储器分开. 2）提供了较大的存储器带宽，各自有自己的总线。 3）适合于数字信号处理. 4）大多数DSP都是哈佛结构. 5）ARM9是哈佛结构 6）取指和取数在同一周期进行，提高速度， 改进哈佛体系结构分成三个存储区：程序、数据、程序和数据共用。;二、CISC和RISC;背景:存储资源紧缺, 强调编译优化 增强指令功能，设置一些功能复杂的指令，把一些原来由软件实现的、常用的功能改用硬件的（微程序）指令系统来实现 为节省存储空间，强调高代码密度，指令格式不固定，指令可长可短，操作数可多可少 寻址方式复杂多样，操作数可来自寄存器，也可来自存储器 采用微程序控制，执行每条指令均需完成一个微指令序列（微程序） CPI ５，指令越复杂，CPI越大。;指令使用频度不均衡。 高频度使用的指令占据了绝大部分的执行时间，扩充的复杂指令往往是低频度指令。 大量复杂指令的控制逻辑不规整，不适于VLSI工艺 VLSI的出现，使单芯片处理机希望采用规整的硬联逻辑实现，而不希望用微程序，因为微程序的使用反而制约了速度提高。(微码的存控速度比CPU慢5-10倍)。 软硬功能分配 复杂指令增加硬件的复杂度，使指令执行周期大大加长，直接访存次数增多，降低了CPU性能。 不利于先进指令级并行技术的采用 流水线技术;减小CPI: CPUtime=Instr_Count * CPI * Clock_cycle 精简指令集：保留最基本的,去掉复杂、使用频度不高的指令 采用Load/Store结构，有助于减少指令??式，统一存储器访问方式 采用硬接线控制代替微程序控制;CISC与RISC的对比;ARM是什么？ Advanced RISC Machines 一个公司的名字——英国知识产权核（IP）设计公司 一类微处理器的通称 一种技术的名字（ARM微处理器核）;成立于1990年11月 前身为 Acorn计算机公司 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;;小体积、低功耗、低成本、高性能 支持Thumb/ARM双指令集； 指令长度固定； 采用LOAD/STORE结构 单机器周期指令，每条指令具有多种操作功能，提高了指令使用效率;ARM7系列 ARM9系列 ARM9E系列 ARM10E系列 ARM11系列 SecurCore系列 Cortex系列 Inter的StrongARM和Xscale系列 ;ARM处理器结构综述（一）;ARM处理器结构综述（二）;ARM处理器结构综述（三）;ARM处理器结构综述（四）;命名中扩展的含义;ARM7TDMI之后的所有ARM内核，即使“ARM”标志后没有包含“TDMI”字符，也都默认包含了TDMI的功能特性； JTAG是由IEEE 1149.1标准测试访问端口和边界扫描结构来描述的，是ARM用来发送和接收处理器内核与测试仪器之间调试信息的一系列协议； 嵌入式ICE宏单元是建立在处理器内部用来设置断点和观察点的调试硬件； 可综合，意味着处理器内核是以源代码形式提供的。这种源代码形式可被编译成一种易于EDA工具使用的形式。;1．V1版架构 该版架构只在原型机ARM1出现过，没有用于商业产品。其基本性能有: 基本的数据处理指令（无乘法）； 基于字节、半字和字的Load/Store指令; 转移指令，包括子程序调用及链接指令； 供操作系统使用的软件中断指令SWI； 寻址空间：64MB（226）。 ;2．V2版架构 该版架构对V1版进行了扩展，例如ARM2和ARM3（V2a）架构，版本2a是版本2的变种，ARM3芯片采用了版本2a。V2版架构与版本V1相比，增加了以下功能： 乘法和乘