arm嵌入式系统设计初步上

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1、ARM嵌入式系统设计初步一、嵌入式系统体系结构概述二、嵌入式系统主要功能部件的工作原理三、micro2440系统的开发和调试一、嵌入式系统体系结构概述1.1嵌入式系统的概念以上定义包含如下含义：它必然是一个技术密集、不断创新的知识集成系统。它是一个面向用户、面向产品的专用系统它是一个根据应用需求进行硬件和软件裁剪的计算机应用系统。它需要一套开发工具和环境进行应用系统的开发和调试。硬件以高性能处理器为基础，软件以多任务操作系统为基础的综合平台。微处理器MPU外围电路电源模块时钟电路复位电路flashRAMROMUSBLCD键盘其它外设一、

2、嵌入式系统体系结构概述应用程序操作系统软件1.2ARM微处理器1.2.1ARM的含义ARM是一个公司的名，它于1991年成立在英国剑桥，是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司。其全称是：AdvancedRISCMachines1、何为RISC?RISC即ReducedInstructionSetComputer精简指令集计算机，它于CISC对应。2、何为CISC？即ComplexInstructionSetComputer复杂指令集计算机。1.2.2ARM处理器的特点体积小、功耗低、成本低、性能高。具有双指令集处理功能，即Thum

3、b（16位）和ARM（32位）指令集。内含大量寄存器，使指令执行速度快。指令长度统一，便于指令处理。采用流水线方式处理指令。具有7中工作模式内含存储器管理部件（MMU）。内含高速存储器（cache）。内含大量接口电路和功能部件。工作频率高（400Mhz以上）ARM处理器系列有：ARM7、ARM9、ARM10和ARM11。关于指令执行方式如果一条指令执行完了以后，再执行下一条指令，这种执行指令的方式称为串行方式。指令流水线执行方式如果第一条指令在完成取指令第一步骤以后，控制器就取第二条指令，取完了第二条指令就取第三条指令，以此类推，这种指

4、令执行的方式称为并行方式，或称为流水线方式。关于ARM指令集和Thumb指令集ARM指令集是32位指令集，指令是用32位二进制数进行编码，数据也是用32位二进制数来编码，地址信号也是32位，使得内存寻址空间达4GB。Thumb指令集是16位指令集，指令是用16位二进制数进行编码，同样数据也是用16位二进制数来编码，它是ARM指令集的子集，它的优点是：指令密度高：改变了32位二进制数编码浪费的问题，使得生成的程序代码少，节省存储器空间。ARM系统在执行程序时，可以方便地在两个指令集之间切换。（采用伪指令CODE16和CODE32)。这体现

5、了ARM系统可裁剪的特点。关于处理器的工作模式这是一种只为用户程序提供有限硬件资源的运行模式。1、用户模式（USR）：2、快速中断模式（FIQ）：当需要与外设进行高速数据传输时的运行模式。3、中断模式（IRQ）：用于普通中断处理的运行模式。计算机为了有效处理各种异常情况和支持操作系统软件，处理器将工作模式分为七种模式。处理器的工作模式续操作系统保护时的运行模式。4、管理模式（SVC）：5、中止模式（ABT）：当数据或指令预取出错时的运行模式。6、系统模式（SYS）：具有特权的操作系统任务的运行模式。7、未定义指令中止模式（UND）：当处

6、理器试图执行未定义指令时的运行模式。1.2.3ARM920T处理器1、ARM920T的内核结构ARM920T的内核结构说明处理器内核采用哈佛体系结构，实现了5级流水线的指令操作，即取指令、指令译码、指令执行、数据存储器访问和寄存器回写。处理器内核采用哈佛体系结构，分别构建了指令高速RAM存贮器和数据高速RAM存储器。处理器内核中的CPU是ARM9TDMI，支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。处理器内核采用标准的总线结构，如AMBA、ASB、AHB。处理器内核支持ARM的调试体系。S3C2440ARM结构2、AHB总线模块AH

7、B总线模块说明1、LCD控制器、LCDDMA:液晶显示器的数据传送及其控制器。2、NAND控制器：NAND是一种大容量FLASH存储器。3、SRAM/NOR/SDRAM存储器控制电路。4、总线控制器：用于管理总线资源的使用。AHB：AdvancedHigh-performanceBus3、APB总线和时钟模块APB总线模块说明APB是AdancedPeripheralBus高级外围总线。1、GPIO：GeneralPurposeI/O。3、RTC：RealTimeClock，产生具有日历功能的时钟信号。5、SD/MMC存储卡控制器。6、

8、通过软件可以有选择地为各功能模块提供时钟信号。MPLL是产生MCU的时钟。2、UART、SPI、USB、I2C、I2S：均为不同标准的串行口。4、定时器/PWM:定时/脉冲宽度调制信号发生器。1.3嵌入式操