第二章arm的体系结构

《第二章arm的体系结构》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第二章ARM的体系结构主要内容：ARM7TDMI程序员模型处理器的工作状态与工作模式寄存器存储器异常中断协处理器接口国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室1需要回答的问题WhatisARM？ARM指令流水线结构?ARM处理器工作状态?ARM处理器工作模式?ARM存储系统?国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室2ARM简介ARM是AdvancedRISCMachines的缩写，它是一家微处理器行业的知名企业，该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC（精简指令集）处理器。公司的特点是只设计芯片，而不生产。它将技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，并提供服务。

2、国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室3ARM公司简介将技术授权给其它芯片厂商...形成各具特色的ARM芯片国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室4ARM体系结构ARM处理器为RISC芯片，其简单的结构使ARM内核非常小，这使得器件的功耗也非常低。它具有经典RISC的特点：大的、统一的寄存器文件；装载/保存结构，数据处理操作只针对寄存器的内容，而不直接对存储器进行操作；简单的寻址模式;统一和固定长度的指令域，简化了指令的译码。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室5ARM体系结构的特点：每条数据处理指令都对算术逻辑单元和移位器控制，以实现ALU和移位器的最大利用；地址自动增加和减少寻址

3、模式，优化程序循环；多寄存器装载和存储指令实现最大数据吞吐量;所有指令的条件执行实现最快速的代码执行。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室6各ARM体系结构版本ARM体系结构从最初开发到现在有了巨大的改进，并仍在完善和发展。为了清楚的表达每个ARM应用实例所使用的指令集，ARM公司定义了5种主要的ARM指令集体系结构版本，以版本号V1～V5表示。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室7各ARM体系结构版本——V1该版本的ARM体系结构，只有26位的寻址空间，没有商业化，其特点为：基本的数据处理指令（不包括乘法）；字节、字和半字加载/存储指令；具有分支指令，包括在子程序调用中使用的分支

4、和链接指令；在操作系统调用中使用的软件中断指令。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室8各ARM体系结构版本——V2同样为26位寻址空间，现在已经废弃不再使用，它相对V1版本有以下改进：具有乘法和乘加指令；支持协处理器；快速中断模式中的两个以上的分组寄存器；具有原子性加载/存储指令SWP和SWPB。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室9各ARM体系结构版本——V3寻址范围扩展到32位（事实上也基本废弃），具有独立的程序：具有乘法和乘加指令；支持协处理器；快速中断模式中具有的两个以上的分组寄存器；具有原子性加载/存储指令SWP和SWPB。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室10

5、各ARM体系结构版本——V4不在为了与以前的版本兼容而支持26位体系结构，并明确了哪些指令会引起未定义指令异常发生，它相对V3版本作了以下的改进：半字加载/存储指令；字节和半字的加载和符号扩展指令；具有可以转换到Thumb状态的指令；用户模式寄存器的新的特权处理器模式。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室11各ARM体系结构版本——V5在V4版本的基础上，对现在指令的定义进行了必要的修正，对V4版本的体系结构进行了扩展并并增加了指令，具体如下：改进了ARM/Thumb状态之间的切换效率；允许非T变量和T变量一样，使用相同的代码生成技术；增加计数前导零指令和软件断点指令；对乘法

6、指令如何设置标志作了严格的定义。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室12ARM处理器核简介ARM公司开发了很多系列的ARM处理器核，目前最新的系列已经是ARM11了，而ARM6核以及更早的系列已经很罕见了。目前应用比较广泛的系列是：ARM7ARM9ARM9EARM10SecurCoreXscale国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室13ARM处理器核简介——ARM7该系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM720T和扩充了Jazelle(JAVA的一个变种)的ARM7EJ-S。该系列处理器提供Thumb16位压缩指令集和EmbededICE软件调试方式

7、，适用于更大规模的SoC设计中。ARM7系列广泛应用于多媒体和嵌入式设备，包括Internet设备、网络和调制解调器设备，以及移动电话、PDA等无线设备。国家电工电子基地嵌入式系统开发实验室14ARM处理器核简介——ARM9该系列包括ARM9TDMI、ARM920T和带有告诉缓存处理器宏单元的ARM940T。除了兼容ARM7系列，而且能够更加灵活的设计。ARM9系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统和机顶