嵌入式处理器体系结构

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1、《嵌入式处理器体系结构》教学大纲课程编码：0611102803课程名称：嵌入式处理器体系结构学时/学分：48/3先修课程：程序设计基础数字逻辑计算机组成原理汇编语言与微机原理等适用专业：计算机科学与技术开课教研室：嵌入式教研室一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是计算机科学与技术专业的专业课，是计算机科学与技术专业学生的选修课。2．课程任务：ARM是业界嵌入式开发的通用体系，产检产品几乎都是采用了ARM体系的MCU。本课程主要介绍ARM的体系结构、ARM开发语言、开发平台以及基于ARM的编程。通过本课程的学习，使学生能够理解基本的嵌入式开发流程、开发使用的工具

2、，掌握嵌入式产品的开发方法及编程。二、课程教学基本要求本课程围绕目前流行的ARM处理器，讲述嵌入式系统的概念、软硬件组成、开发过程以及嵌入式应用程序开发设计方法。课程教学所要达到的目的是：使学生掌握嵌入式系统体系结构，嵌入式处理器结构，异常处理、系统控制过程、存储处理、ARM内部资源、各种I/O接口；嵌入式系统开发应用方法。本课程将为学生今后从事嵌入式系统研究与开发打下坚实的基础。本课程为工科本科生的选修课程之一，在强调概念和理论的同时，更要注重加强引导学生对课程内容的深入理解，注重引导学生自学，注重加强学生上机练习。课程的要求学生必须同时掌握硬件与软件方面的基

3、本知识与技能，了解和熟悉一些常用的嵌入式系统的开发工具和开发方法，还可以培养学生软件与硬件综合测试与调试的技能。成绩考核形式：末考成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（平时测验、作业、课堂提问、课堂讨论等）（30％)。成绩评定采用百分制，60分为及格。三、课程教学内容第一章ARM概述及其编程模型1.教学基本要求理解和掌握ARM处理器的应用领域、ARM处理器的分类以及处理器的基本构成。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，通过本章教学使学生了解ARM体系版本的命名格式、以及ARM处理器各个11系列比如ARM7、ARM9等之间的差异，了解ARM处理器的

4、组成，主要包括ARM寄存器、ARM存储系统、异常中断系统等。3.教学重点和难点教学重点是ARM处理器各个系列的性能参数、中断响应和存储空间格式。教学难点是各系列间的差异、中断响应过程、存储空间访问。4.教学内容（1）ARM技术的应用领域及其特点主要知识点：IP核。（2）ARM的体系结构的版本及命名方式主要知识点：ARM体系的各个版本的特点。（3）ARM处理器系列主要知识点：ARM7、ARM9等各个系列的特点。（4）ARM处理器模式主要知识点：7种模式以及特点。（5）ARM处理器寄存器介绍主要知识点：37个寄存器的功能和使用方法。（6）ARM体系的异常中断主要知识

5、点：异常中断的类型、中断响应过程、中断程序的返回。（7）ARM体系中的存储系统主要知识点：存储器空间、存储器格式。第二章ARM指令分类及其寻址方式1.教学基本要求理解和掌握ARM指令集分类以及寻址方式。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，通过本章教学使学生了解数据处理的操作数寻址方式、各种Load/Store指令的寻址方式。3.教学重点和难点教学重点是寻址方式。教学难点是字及无符号操作字节的Load/Store指令的寻址方式、杂类Load/Store指令的寻址方式、批量Load/Store指令的寻址方式、协处理器Load/Store指令的寻址方式

6、。114.教学内容（1）ARM指令集概要介绍主要知识点：ARM指令的分类；ARM指令的编码格式；ARM指令的条件码域。（2）ARM指令寻址方式主要知识点：数据处理的操作数寻址方式；字及无符号操作字节的Load/Store指令的寻址方式；杂类Load/Store指令的寻址方式；批量Load/Store指令的寻址方式；协处理器Load/Store指令的寻址方式。第三章ARM指令集介绍1.教学基本要求理解和掌握常用的ARM指令集、基本的ARM指令功能段以及Thumb指令。2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章学习，通过本章教学使学生了解ARM指令集，主要包括跳

7、转、数据处理指令、状态寄存器访问指令、异常中断产生指令等，并且需要掌握算术逻辑运算指令的应用、跳转指令的应用、批量Load/Store指令的应用等。3.教学重点和难点教学重点是各个指令集的格式、各种指令功能段的应用。教学难点是各种指令功能段的应用。4.教学内容（1）ARM指令集主要知识点：跳转指令、数据处理指令、乘法指令、杂类的算术指令、状态寄存器访问指令、Load/Store内存访问指令、批量Load/Store指令访问指令、异常中断产生指令。（2）一些基本的ARM指令功能段主要知识点：算术逻辑运算指令的应用、跳转指令的应用、批量Load/Store指令的应用

8、。（3）Thumb指令介