嵌入式系统第2章 处理器和架构.ppt

ARM内核的选择 系统的工作频率 片内存储器的容量 片内外围电路的选择 MMU, USB接口/以太网接口, GPIO数量, 中断控制器, IIS音频接口, nWAIT信号, RTC, LCD控制器, ADC和DAC, PS2, CAN总线,IIC接口， UART和IrDA, 时钟计数器和看门狗计数器, 电源管理功能, DMA控制器 2.1 ARM 处理器概述 ARM处理器概述 ARM 9处理器架构 ARM 9处理器的内存管理 ARM 9异常处理 2.1 2.2 2.3 2.4 Cortex-A15介绍 2.5 目录 简介 ARM9是基于ARM体系结构V4版本，是目前新一代的ARM核。能够达到两倍以上于ARM7处理器的处理能力 。 注意：“ARM核”并不是芯片，ARM核与其它部件如RAM、ROM、片内外设组合在一起才能构成现实的芯片。 2.2 ARM9处理器架构 arm9处理器简介 1 ARMV4T(哈佛)体系结构 采用五级流水处理 分离的Cache结构体 性能是ARM7TDMI处理器 的2倍 2.2 ARM9处理器架构 arm9系列技术特点 2 高效的 5 阶段管道 可增加吞吐量和提高系统性能 高效 ARM-Thumb 交互操作 允许最佳组合性能和代码密度 增加了可用内存带宽 增强型 32 位 MAC 块 2.2 ARM9处理器架构 ARM处理器概述 ARM 9处理器架构 ARM 9处理器的内存管理 ARM 9异常处理 2.1 2.2 2.3 2.4 Cortex-A15介绍 2.5 目录 嵌入式系统 前身为 Acorn计算机公司 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 控制单元：主要负责取指、译码和取操作数等基本动作，并发送主要的控制指令。控制单元中包括两个重要的寄存器：程序计数器（PC）和指令寄存器（IR）。程序计数器用于记录下一条程序指令在内存中的位置，以便控制单元能到正确的内存位置取指；指令寄存器负责存放被控制单元所取的指令，通过译码，产生必要的控制信号送到算术逻辑单元进行相关的数据处理工作。 算术逻辑单元：算术逻辑单元分为两部分，一部分是算术运算单元，主要处理数值型的数据，进行数学运算，如加、减、乘、除或数值的比较；另一部分是逻辑运算单元，主要处理逻辑运算工作，如AND、OR、XOR或NOT等运算。 寄存器：用于存储暂时性的数据。主要是从存储器中所得到的数据（这些数据被送到算术逻辑单元中进行处理）和算术逻辑单元中处理好的数据（再进行算术逻辑运行或存入到存储器中。 ARM9， ARM10属于 V5见的ARM9的系统主时钟为100MHz-233MHz,ARM10最高可以达到700MHz ARM11 属于V6 ARM9， ARM10属于 V5见的ARM9的系统主时钟为100MHz-233MHz,ARM10最高可以达到700MHz ARM11 属于V6 ARM公司从V4系列开始飞速发展，前面走的比较艰辛，之后短短1-2年就会出现新的架构 ????新的Thumb-2内核技术以先进的ARM Thumb代码压缩技术为基础，延续了超高的代码压缩性能并可与现有的ARM技术方案完全兼容，同时提高了压缩代码的性能和功耗利用率。Thumb-2是一种新的混合型指令集，兼有16位及32位指令，能更好地平衡代码密度和性能，令新的嵌入式设备、手机设备具有更长的待机时间，运行功能丰富的应用软件。  Thumb-2内核技术为嵌入式软件应用产品提供了最佳的代码密度，能更合理有效地使用存储器。尤其对于靠近处理器内核的高速存储器而言，这至关重要。对它的高效利用，即使只节省一小部分内存，也将大大提高系统的性能，大幅降低功耗。????使用Thumb-2内核技术的系统相较于纯32位编码的系统，减少使用了26％的内存，降低了系统功耗；而相较于使用16位编码的系统，Thumb-2内核技术可通过减缓时钟速度，降低功耗，可提高25％的性能。???? Thumb-2内核技术将被添加到目前正在开发的ARM内核中。 嵌入式系统 第2章 处理器和架构 ARM处理器概述 ARM 9处理器架构 ARM 9处理器的内存管理 ARM 9异常处理 2.1 2.2 2.3 2.4 Cortex-A15介绍 2.5 目录 ARM公司简介 ARM（Advanced RISC Machines）既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一种微处理器体系结构的通称 。1991年ARM公司成立于英国剑桥，设计了大量高性能、廉价、