嵌入式系统设计与实例开发2

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1、嵌入式系统设计与实例开发——ARM与C/OS-Ⅱ第三讲嵌入式微处理器体系结构上节提要嵌入式系统的定义与特点嵌入式微处理器的相关基本知识嵌入式实时操作系统的相关基本知识嵌入式系统的设计方法概述本节提要132546嵌入式微处理器及其应用ARM体系结构概览ARMJTAG调试接口ARM编程模型ARM指令集S3C44B0开发平台简介嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。嵌入式微处理器一般就具备以下4个特点对实时多任务有很强的支持能力，能完成多任务并且有较短的中断响应时间，从而使内部的代码和实时内核的执行时间减少到最低限度。具有功能很强的存储区保护功能。这是由

2、于嵌入式系统的软件结构已模块化，而为了避免在软件模块之间出现错误的交叉作用，需要设计强大的存储区保护功能，同时也有利于软件诊断。可扩展的处理器结构，以能最迅速地开发出满足应用的最高性能的嵌入式微处理器。嵌入式微处理器必须功耗很低，尤其是用于便携式的无线及移动的计算和通信设备中靠电池供电的嵌入式系统更是如此，如需要功耗只有mW甚至μW级。嵌入式处理器嵌入式微处理器分类本节提要132546嵌入式微处理器及其应用ARM体系结构概览ARMJTAG调试接口ARM编程模型ARM指令集S3C44B0开发平台简介ARM即AdvancedRISCMachines的

3、缩写。1985年4月26日，第一个ARM原型在英国剑桥的Acorn计算机有限公司诞生，由美国加州SanJoseVLSI技术公司制造。20世纪80年代后期，ARM很快开发成Acorn的台式机产品，形成英国的计算机教育基础。1990年成立了AdvancedRISCMachinesLimited。20世纪90年代，ARM32位嵌人式RISC（ReducedInstructionSetComputer）处理器扩展到世界范围，占据了低功耗、低成本和高性能的嵌入式系统应用领域的领先地位。32位RISC处理器受到青睐，领先的是ARM嵌入式微处理器系列。ARM公

4、司虽然只成立10多年，但在1999年因移动电话火爆市场，其32位RISC处理器占市场份额超过了50%，2001年初，ARM公司的32位RISC处理器市场占有率超过了75%。ARM公司是知识产权供应商，是设计公司。由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。ARM的发展历程-1ARM公司商业模式的强大之处在于其价格合理，全世界范围有超过100个合作伙伴--包括半导体工业的著名公司。ARM公司专注于设计，其内核耗电少、成本低、功能强，特有16/32位双指令集。ARM已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案的RISC标准。在所有ARM处理器系列

5、中，ARM7处理器系列应用最广，采用ARM7处理器作为内核生产芯片的公司最多。ARM的发展历程-21991-ARM推出第一款RISC嵌入式微处理器核ARM61993-ARM推出ARM7核1995–ARM的Thumb扩展指令集结构为16位系统增加了32位的性能,提供业界领先的代码密度ARM的发展历程-3ARM处理器的3大特点如下：小体积、低功耗、成本低、高性能；16位/32位双指令集；全球众多的合作伙伴。当前ARM体系结构的扩充包括：Thumb:16位指令集，用以改善代码密度；DSP：用于DSP应用的算术运算指令集；Jazeller：允许直接执行J

6、ava代码的扩充。ARM处理器系列提供的解决方案包括：在无线、消费电子和图像应用方面的开放平台；存储、自动化、工业和网络应用的嵌入式实时系统；智能卡和SIM卡的安全应用。ARM处理器的特点ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，以允许软件编码为更短的16位指令。与等价的32代码相比，占用的存储器空间节省高达35%，然而保留了32位系统所有的优势。ARM还提供了两个前沿特性——嵌入式ICE—RT逻辑和嵌入式跟踪宏核系列，用以辅助嵌入式处理器核的、高集成的SOC器件的调试。ARM业界领先的跟踪解决方案——嵌入式跟踪宏单元（ETM,Embe

7、ddebTraceMacrocell），被设计成驻留在ARM处理器上，用以监控内部总线，并能以该速度无妨碍地跟踪指令和数据的访问。ARM微处理器微处理器核:ARM6,ARM7,ARM9,ARM10,ARM11扩展:Thumb,DSP,SIMD,Jazelleetc.其它IP核:UART,GPIO,memorycontrollers,etcARM体系结构版本-1Version1(obsolete)基本数据处理字节,字以及多字load/store软件中断26bit地址总线Version2(obsolete)Multiply&Multiply-accu

8、mulate(集成运算)支持协处理器支持线程同步26bit地址总线ARM体系结构版本-2V3版本推出32位寻址能力,结构扩展变化为T—1