嵌入式系统74600

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1、一1嵌入式系统主要由嵌入式处理器、支撑硬件和嵌入式软件组成。2嵌入性、专用性、计算机系统是嵌入式系统的3个基木要素。3嵌入式系统特点：1系统内核小2专用性强3运行环境差界大4可靠性要求高5精简系统额高实时性操作系统6具有固化在非易失性储存器中的代码7恢入式系统开发工作和环境4单片机经历了SCM、MCU、SoC三人阶段。SCM：单片微型计算机(singlechipmicrocomputer)MCU：微控制器(microcontrollerunit)5嵌入式系统硬件平台是以械入式处理器为核心，由储存器、I/O单元电路、通信模块、外部设备等必要的辅

2、助接口组成的6嵌入式操作系统的主要特点：1体积小2实时性3特殊的开发调试环境7实时多任务操作系统(RTOS)简称实时操作系统8嵌入式系统分类按软件实时性需求分类：非实吋系统、软实吋系统和硬实吋系统按系统的复杂程度分类：小型嵌入式系统、中型嵌入式系统、复杂嵌入式系统RISC：精简指令集计算机(reducedinstructionsetcomputer)9嵌入式主要应用领域：1工业过程控制2网络通信设备3消费电子产站4航空航天设备5军事电子设备和现代武器二1ARM(advancedRISCmachines)有三种含义：1一个公司名称2一类微处理器

3、的通称3—•种技术的名称2ARM微处理器的特点：1小体积、低功耗、低成本、高性能2支持Thumb(l6位)/ARM(32位)双指令集，能很好地兼容8位/16位器件3人量使用寄存器，指令执行速度更快4人多数数据操作位都在寄存器中完成5寻址方式灵活简单，执行效率高6指令长度固定3ARM处理器的产品系列包括ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11、SecurCore^Cortex等4MMU：储存管理单元(memorymanagementunit)5ARM处理器的工作状态有两种：1)ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令

4、2)Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令6大端格式：在这种格式屮，字数据的高字节储存在低地址中，而字数据的低字节则存放在高地址中7小端格式：与人端格式相反，在小端存储格式屮，低字段屮存放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的髙字节8快表(translationlookasidebuffer,TAB)技术来提高地址变换效率9MMU小的地址变换过程：虚拟存储空间到物理存储空间的映射是以内存块为单位进行的10ARM920T支持的存储块大小有一下几种：1)段(section)是大小为1MB的存储块2)大页(largep

5、ages)是大小为64KB的存储块3)小页(smallpages)是大小为4KB的存储块4)极小页(tinypages)是大小为1KB的存储块11ARM微处理器支持7种运行模式：1)用户模式(usr)：ARM处理器正常的程序执行状态2)快速屮断模式(fiq)：用于高速数据传输或通道处理3)外部中断模式(irq)：用于通用的中断处理4)管理模式(sve)：操作系统使用的保护模式5)数据访问终止模式(abt)：当数据或指令预取终止是进入该模式，对用于虚拟存储及存储保护6)系统模式(sys)：运行具有特权的操作系统任务7)未定义指令终止模式(und

6、)：当未定义的指令执行时进入该模式，可用于支持驶件协处理器的软件仿真以上除用户模式以外，其余的所有6种模式称Z为非用户模式或特权模^(privilegedmodest)10ARM状态K的寄存器组织：1)通用寄存器:包括R0~R15,可分三类。未分组寄存器R0~R7；分组寄存器R8〜R14；程序计数器PC（R15）2）未分组寄存器R0〜R7：在所冇的运行模式下，未分组寄存器都指向同一个物理寄存器，它们未被系统用作特殊的用途3）分组寄存器R4R14：对于R8-R12来说，每个寄存器对应两个不同的物理寄存器；对R13、R14来说，每个寄存器对应6个

7、不同的物理寄存器，其屮的一个是用户模式与系统模式共用，另外5个物理寄存器对应于其他5种不同的运行模式。R13在ARM指令小常用作堆栈指针：R14也称为子程序链接寄存器（SubroutineLinkRegister）或链接寄存器LR。当执行BL子程序调用指令时，R14中得到R15（程序计数器PC）的备份4）程序计数器PC：寄存器R15用作程序计数器（PC）o在ARM状态下,位［1:0］为0,位［31:2］用于保存PC；在Thumb状态下，位［0］为0,为［31:1］用于保存PC5）CPSR：当前程序状态寄存器（currentprogramsta

8、tusregister）是在任何运行模式下都可以访问的通用状态寄存器，它包括条件标志位、中断禁止位、当前处理器模式标卷位，以及其他一些相关的控制和状态位SPSR：备