ARM處理器簡介ARMProcessorARM處理器簡介ARMProcessorARM的特點1ARM的含義：英文縮寫為AdvancedRISCMachineARM是一種通用的32位RISC處理器32位是指處理器的外部地址和數(shù)據(jù)總線是32位的，相比16位的同頻處理器性能更強大。RISC是一種指令集，也指采用該指令集的處理器，英文縮寫：ReducedInstructionSetComputer,相比CISC代碼效率更高。ARM是一種功耗很低的高性能處理器例如：ARM7TDMI具有每瓦產(chǎn)生690MIPS的能力，已被證明在工業(yè)界處于領(lǐng)先水平ARMProcessorARM的特點1ARM的含義：英文縮寫為AdvancedRIARM公司并不生產(chǎn)芯片，而是將ARM的技術(shù)授權(quán)其它公司生產(chǎn)。ARM本質(zhì)上并不是一種芯片，而是一種芯片結(jié)構(gòu)技術(shù)，不涉及到芯片生產(chǎn)工藝。授權(quán)生產(chǎn)ARM結(jié)構(gòu)芯片的公司采用不同的半導體技術(shù)，面對不同的應用進行擴展和集成，標有不同系列號。ARM是一種可擴展，可移植、可集成的處理器。ARM內(nèi)核有四個功能模塊可供生產(chǎn)廠商根據(jù)不同用戶的要求來配置生產(chǎn)。ARM7TDMI-S給用戶預留出功能擴展接口。ARM的特點2ARMProcessorARM公司并不生產(chǎn)芯片，而是將ARM的技術(shù)授權(quán)其它公司生產(chǎn)。ARM的產(chǎn)品系列1ARM7的特點：ARM7采用ARMV4T（Newman）結(jié)構(gòu)，三級流水，平均功耗0.6mW/MHz，時鐘速度66MHz，ARM內(nèi)核的四個功能模塊：T：Thumb，即32位模式下的16位指令集，可以在兼顧性能的同時減少代碼尺寸。D：Debug，在內(nèi)核中放置了用于調(diào)試的結(jié)構(gòu)，接口形式為JTAG（JointTestActionGroup）。M：Multiplier，指8位乘法器。I：EmbeddedICELogic，指用于實現(xiàn)斷點觀測及變量觀測的邏輯電路部分。ARMProcessorARM的產(chǎn)品系列1ARM7的特點：ARMProcessorARM的產(chǎn)品系列2ARM7的產(chǎn)品線。ARM7TDMI：同時具備四個模塊，當然用戶也可選擇其中的幾個或一個。ARM7TDMI-S：軟件與ARM7TDMI完全兼容，硬件預六留功能擴展口。ARM710T：ARM7TDMI+8KCache+MMU，Cache：片內(nèi)緩存，提高CPU性能，MMU：內(nèi)存管理單元。ARM740T：ARM7TDMI+8KCache+ProtectionUnit。ARM720T：ARM7TDMI+8KCache+WinCESupport。ARMProcessorARM的產(chǎn)品系列2ARM7的產(chǎn)品線。ARMProcessoARM9的特點：ARMV4T（Harvard）結(jié)構(gòu)，五級流水，指令與數(shù)據(jù)分離的Cache，平均功耗0.7mW/MHz，時鐘為120MHz-200MHzARM9的產(chǎn)品線：ARM9TDMIARM940T：ARM9TDMI+4KCache+ProtectionUnit。ARM920T：ARM9TDMI+16KCache+MMU+WinCESupport。ARM9E：ARM9TDMI+Enhanced+DSPInstruction。ARM10：采用ARMV5T結(jié)構(gòu)，六級流水處理，時鐘速度300MHz，性能約為ARM9的兩倍。ARM的產(chǎn)品系列3ARMProcessorARM9的特點：ARM的產(chǎn)品系列3ARMProcessorARM的應用范圍嵌入式控制汽車、電子設備、保安設備、大容量存儲器、調(diào)制解調(diào)器、打印機。數(shù)字消費產(chǎn)品數(shù)碼相機、數(shù)字式電視機、游戲機、GPS、機頂盒便攜式產(chǎn)品手提式計算機、移動電話、PDA、靈巧電話ARMProcessorARM的應用范圍嵌入式控制ARMProcessor關(guān)于THUMB指令集ARM7TDMI可以使用兩套指令集標準32位ARM指令集16位的THUMB指令集兩套指令集可以交叉編譯和連接THUMB的特點THUMB是對32位寄存器操作的16位指令集與32位ARM指令集相比代碼尺寸更小，更適合嵌入式應用。因為是對32位結(jié)構(gòu)的CPU操作，所以比純16位的指令集效率更高。與其它32位下的16位指令集相比，它還可以切換到32位ARM指令集并全速執(zhí)行。ARMProcessor關(guān)于THUMB指令集ARM7TDMI可以使用兩套指令集ARMARM的七種運行狀態(tài)User：通常的ARM的運行狀態(tài)FIQ：快中斷，用于數(shù)據(jù)傳輸或通道處理IRQ：普通中斷請求Supervisor：操作系統(tǒng)保護模式Abortmode：數(shù)據(jù)或指令預取失敗System：特權(quán)用戶模式Undefined：未定義指令執(zhí)行狀態(tài)切換由軟件控制或由外部中斷和異常來觸發(fā)。ARMProcessorARM的七種運行狀態(tài)User：通常的ARM的運行狀態(tài)ARMARM狀態(tài)下的寄存器ARM7TDMI總共有37個寄存器，32個通用寄存器，和6個狀態(tài)寄存器，但是不是同時都可見。關(guān)于bankedregisters，在FIQ下從R8-R14，其它狀態(tài)下為R13，R14。R14：subroutinelinkregister，copyofR15。R15：ProgramCounterR16：CPSR（CurrentProgramStatusRegister）ARMProcessorARM狀態(tài)下的寄存器ARM7TDMI總共有37個寄存器，32關(guān)于PSR寄存器PSR分為CPSR和SPSRPSR位描述NZVCIFTModebitsUser：10000FIQ：10001IRQ：10010Supervisor：10011Abort：10111Undefined：11011System：11111ARMProcessor關(guān)于PSR寄存器PSR分為CPSR和SPSRARMProcARM的異常（Exception)處理進入異常的處理保存PC值到LR保存CPSR到SPSR強制改變Modebits強制PC值，從中斷矢量表中預取下一條指令脫離異常的處理恢復PC值從LR恢復CPSR從SPSR清除中斷屏蔽位ARMProcessorARM的異常（Exception)處理進入異常的處理ARMARM的外部接口存儲器接口協(xié)處理器接口調(diào)試接口ARMProcessorARM的外部接口存儲器接口ARMProcessorARM公司提供的開發(fā)環(huán)境硬件環(huán)境評估板Integrator/CMARM7TDMI等等Multi-ICEinterfaceunit通過并口與主機連接通過JTAG與目標板連接軟件環(huán)境ARMDeveloperSuite編譯、匯編、連接環(huán)境調(diào)試器函數(shù)庫ARMProcessorARM公司提供的開發(fā)環(huán)境硬件環(huán)境ARMProcessor開發(fā)模式ARMulater無需目標板，在主機上調(diào)試軟件。JTAG模式利用ICE與目標板的JTAG相連。Angel模式在沒有D模塊的情況下，利用串口與目標板相連，通過目標板Flash上的monitor調(diào)試程序ARMDeveloperSuite

ParallelJTAGJTAG模式ARMDeveloperSuite

monitorserialportAngel模式ARMProcessor開發(fā)模式ARMulaterARMDeveloperSuiSHARP公司的LH77790A芯片ARM7TDMI內(nèi)核CACHE控制部分LCD控制器總線控制器PWM82C54計數(shù)器/定時器16C450UARTs82C55外圍控制接口其它控制接口應用：液晶顯示ARMProcessorSHARP公司的LH77790A芯片ARM7TDMI內(nèi)核ARSAMSUNG公司KS32C6200芯片ARM7TDMI內(nèi)核2KCache控制部分并口2路DMA存儲器管理控制15路中斷控制方波發(fā)生器其它控制電路應用：打印機ARMProcessorSAMSUNG公司KS32C6200芯片ARM7TDMI內(nèi)核ATMEL公司的AT91芯片ARM7TDMI內(nèi)核控制電路16位外圍總線接口通用外圍控制電路外圍數(shù)據(jù)控制（DMA）片內(nèi)存儲器應用：工業(yè)控制ARMProcessorATMEL公司的AT91芯片ARM7TDMI內(nèi)核ARMPrCIRRUS公司的EP系列芯片ARM720T內(nèi)核控制電路DAI：數(shù)字音頻接口LCD控制器存儲器控制器DC-DC變換器（PWM）27位通用I/O動態(tài)可編程時鐘其它控制電路應用：數(shù)字音頻設備ARMProcessorCIRRUS公司的EP系列芯片ARM720T內(nèi)核ARMPr在ARM下的方案目標板：ARM的Evaluator-7T。采用ARM7TDMI芯片支持JTAG和Angel的調(diào)試方式仿真器：BDI通過JTAG與目標板相連通過以太網(wǎng)與主機相連RTOS：Microtec的VRTXoc。VRTXmc的源碼方案支持THUMB指令集實時多任務操作系統(tǒng)內(nèi)核BSP支持：PIE、PID7T、EBSA110ARMProcessor在ARM下的方案目標板：ARM的Evaluator-7T。A在ARM下的方案續(xù)1開發(fā)軟件包：Microtec的SoftwareDevelopmentKit。C，C++Compiler，ARM/THUMBAssemblerLinker函數(shù)庫，包含浮點庫XrayDebugger支持JTEG、Angel、ARMulater方式支持VRTXoc的調(diào)試多窗體界面ARMProcessor在ARM下的方案續(xù)1開發(fā)軟件包：Microtec的Softw在ARM下的方案續(xù)2開發(fā)模式JTAG方式（推薦使用）Angel方式EthernetJTAGXrayVRTXocserialportAngel模式VRTXocXrayJTAG模式ARMProcessor在ARM下的方案續(xù)2開發(fā)模式EthernetJTAGXray

ARM處理器簡介ARMProcessorARM處理器簡介ARMProcessorARM的特點1ARM的含義：英文縮寫為AdvancedRISCMachineARM是一種通用的32位RISC處理器32位是指處理器的外部地址和數(shù)據(jù)總線是32位的，相比16位的同頻處理器性能更強大。RISC是一種指令集，也指采用該指令集的處理器，英文縮寫：ReducedInstructionSetComputer,相比CISC代碼效率更高。ARM是一種功耗很低的高性能處理器例如：ARM7TDMI具有每瓦產(chǎn)生690MIPS的能力，已被證明在工業(yè)界處于領(lǐng)先水平ARMProcessorARM的特點1ARM的含義：英文縮寫為AdvancedRIARM公司并不生產(chǎn)芯片，而是將ARM的技術(shù)授權(quán)其它公司生產(chǎn)。ARM本質(zhì)上并不是一種芯片，而是一種芯片結(jié)構(gòu)技術(shù)，不涉及到芯片生產(chǎn)工藝。授權(quán)生產(chǎn)ARM結(jié)構(gòu)芯片的公司采用不同的半導體技術(shù)，面對不同的應用進行擴展和集成，標有不同系列號。ARM是一種可擴展，可移植、可集成的處理器。ARM內(nèi)核有四個功能模塊可供生產(chǎn)廠商根據(jù)不同用戶的要求來配置生產(chǎn)。ARM7TDMI-S給用戶預留出功能擴展接口。ARM的特點2ARMProcessorARM公司并不生產(chǎn)芯片，而是將ARM的技術(shù)授權(quán)其它公司生產(chǎn)。ARM的產(chǎn)品系列1ARM7的特點：ARM7采用ARMV4T（Newman）結(jié)構(gòu)，三級流水，平均功耗0.6mW/MHz，時鐘速度66MHz，ARM內(nèi)核的四個功能模塊：T：Thumb，即32位模式下的16位指令集，可以在兼顧性能的同時減少代碼尺寸。D：Debug，在內(nèi)核中放置了用于調(diào)試的結(jié)構(gòu)，接口形式為JTAG（JointTestActionGroup）。M：Multiplier，指8位乘法器。I：EmbeddedICELogic，指用于實現(xiàn)斷點觀測及變量觀測的邏輯電路部分。ARMProcessorARM的產(chǎn)品系列1ARM7的特點：ARMProcessorARM的產(chǎn)品系列2ARM7的產(chǎn)品線。ARM7TDMI：同時具備四個模塊，當然用戶也可選擇其中的幾個或一個。ARM7TDMI-S：軟件與ARM7TDMI完全兼容，硬件預六留功能擴展口。ARM710T：ARM7TDMI+8KCache+MMU，Cache：片內(nèi)緩存，提高CPU性能，MMU：內(nèi)存管理單元。ARM740T：ARM7TDMI+8KCache+ProtectionUnit。ARM720T：ARM7TDMI+8KCache+WinCESupport。ARMProcessorARM的產(chǎn)品系列2ARM7的產(chǎn)品線。ARMProcessoARM9的特點：ARMV4T（Harvard）結(jié)構(gòu)，五級流水，指令與數(shù)據(jù)分離的Cache，平均功耗0.7mW/MHz，時鐘為120MHz-200MHzARM9的產(chǎn)品線：ARM9TDMIARM940T：ARM9TDMI+4KCache+ProtectionUnit。ARM920T：ARM9TDMI+16KCache+MMU+WinCESupport。ARM9E：ARM9TDMI+Enhanced+DSPInstruction。ARM10：采用ARMV5T結(jié)構(gòu)，六級流水處理，時鐘速度300MHz，性能約為ARM9的兩倍。ARM的產(chǎn)品系列3ARMProcessorARM9的特點：ARM的產(chǎn)品系列3ARMProcessorARM的應用范圍嵌入式控制汽車、電子設備、保安設備、大容量存儲器、調(diào)制解調(diào)器、打印機。數(shù)字消費產(chǎn)品數(shù)碼相機、數(shù)字式電視機、游戲機、GPS、機頂盒便攜式產(chǎn)品手提式計算機、移動電話、PDA、靈巧電話ARMProcessorARM的應用范圍嵌入式控制ARMProcessor關(guān)于THUMB指令集ARM7TDMI可以使用兩套指令集標準32位ARM指令集16位的THUMB指令集兩套指令集可以交叉編譯和連接THUMB的特點THUMB是對32位寄存器操作的16位指令集與32位ARM指令集相比代碼尺寸更小，更適合嵌入式應用。因為是對32位結(jié)構(gòu)的CPU操作，所以比純16位的指令集效率更高。與其它32位下的16位指令集相比，它還可以切換到32位ARM指令集并全速執(zhí)行。ARMProcessor關(guān)于THUMB指令集ARM7TDMI可以使用兩套指令集ARMARM的七種運行狀態(tài)User：通常的ARM的運行狀態(tài)FIQ：快中斷，用于數(shù)據(jù)傳輸或通道處理IRQ：普通中斷請求Supervisor：操作系統(tǒng)保護模式Abortmode：數(shù)據(jù)或指令預取失敗System：特權(quán)用戶模式Undefined：未定義指令執(zhí)行狀態(tài)切換由軟件控制或由外部中斷和異常來觸發(fā)。ARMProcessorARM的七種運行狀態(tài)User：通常的ARM的運行狀態(tài)ARMARM狀態(tài)下的寄存器ARM7TDMI總共有37個寄存器，32個通用寄存器，和6個狀態(tài)寄存器，但是不是同時都可見。關(guān)于bankedregisters，在FIQ下從R8-R14，其它狀態(tài)下為R13，R14。R14：subroutinelinkregister，copyofR15。R15：ProgramCounterR16：CPSR（CurrentProgramStatusRegister）ARMProcessorARM狀態(tài)下的寄存器ARM7TDMI總共有37個寄存器，32關(guān)于PSR寄存器PSR分為CPSR和SPSRPSR位描述NZVCIFTModebitsUser：10000FIQ：10001IRQ：10010Supervisor：10011Abort：10111Undefined：11011System：11111ARMProcessor關(guān)于PSR寄存器PSR分為CPSR和SPSRARMProcARM的異常（Exception)處理進入異常的處理保存PC值到LR保存CPSR到SPSR強制改變Modebits強制PC值，從中斷矢量表中預取下一條指令脫離異常的處理恢復PC值從LR恢復CPSR從SPSR清除中斷屏蔽位ARMProcessorARM的異常（Exception)處理進入異常的處理ARMARM的外部接口存儲器接口協(xié)處理器接口調(diào)試接口ARMProcessorARM的外部接口存儲器接口ARMProcessorARM公司提供的開發(fā)環(huán)境硬件環(huán)境評估板Integrator/CMARM7TDMI等等Multi-ICEinterfaceunit通過并口與主機連接通過JTAG與目標板連接軟件環(huán)境ARMDeveloperSuite編譯、匯編、連接環(huán)境調(diào)試器函數(shù)庫ARMProcessorARM公司提供的開發(fā)環(huán)境硬件環(huán)境ARMProcessor開發(fā)模式ARMulater無需目標板，在主機上調(diào)試軟件。JTAG模式利用ICE與目標板的JTAG相連。Angel模式在沒有D模塊的情況下，利用串口與目標板相連，通過目標板Flash上的monitor調(diào)試程序ARMDeveloperSuite

ParallelJTAGJTAG模式ARMDeveloperSuite

monitorserialportAngel模式ARMProcessor開發(fā)模式ARMulaterARMDeveloperSuiSHARP公司的LH77790A芯片ARM7TDMI內(nèi)核CACHE控制部分LCD控制器總線控制器PWM82C54計數(shù)器/定時器16C450UARTs82C55外圍控制接口其它控制接口應用：液晶顯示ARMProcessorSHARP公司的LH77790A芯片ARM7TDMI內(nèi)核ARSAMSUNG公司KS32C6200芯片ARM7TDMI內(nèi)核2KCache控制部分并口2路DMA存儲器管理控制15路中斷控制方波發(fā)生器其它控制電路應用：打印機ARMProcessorSAMSUNG