嵌入式ARM系统原理与实例开发第二版

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1、嵌入式ARM系统原理与实例开发北京大学出版社　出版杨宗德　编著2007年7月12ARM处理器概述ARM硬件体系结构3ARM处理器内部结构第2章　嵌入式ARM处理器与开发工具4开发工具与开发流程介绍ARMLtd成立于1990年11月前身为Acorn计算机公司AdvanceRISCMachine(ARM)主要设计ARM系列RISC处理器内核授权ARM内核给生产和销售半导体的合作伙伴ARM公司不生产芯片IP(IntelligenceProperty)另外也提供基于ARM架构的开发设计技术软件工具,评估

2、板,调试工具,应用软件,总线架构,外围设备单元，等等7/22/20213北京大学出版社出版ARM授权费IPARM创造和设计IPPartner产品，例如：芯片Partner把ARMIP和其他IP集成进产品OEMCustomer版权费单价OEM用来自ARMPartner的芯片设计制造最终用户产品业务拓展/市场格局ARM的业务模型7/22/20214北京大学出版社出版命名的含义标志含义说明T支持Thumb指令集Thumb指令集版本1：ARMv4TThumb指令集版本2：ARMv5TThumb-2：AR

3、Mv6TD片上调试M支持长乘法32位乘32位得到64位，32位的乘加得到64位IEmbeddedICEEDSP指令增加了DSP算法处理器指令：16位乘加指令，饱和的带符号数的加减法，双字数据操作，cache预取指令JJava加速器Jazelle提高java代码的运行速度S可综合提供VHDL或Verilog语言设计文件7/22/20215北京大学出版社出版12ARM处理器概述ARM硬件体系结构3ARM处理器内部结构第2章　嵌入式ARM处理器与开发工具4开发工具与开发流程介绍冯·诺依曼体系结构模型指

4、令寄存器控制器数据通道输入输出中央处理器存储器程序指令0指令1指令2指令3指令4数据数据0数据1数据2哈佛体系结构指令寄存器控制器数据通道输入输出中央处理器程序存储器指令0指令1指令2数据存储器数据0数据1数据2地址指令地址数据CISC和RISCCISC：复杂指令集（ComplexInstructionSetComputer）具有大量的指令和寻址方式8/2原则：80%的程序只使用20%的指令大多数程序只使用少量的指令就能够运行。RISC：精简指令集（ReducedInstructionSetCo

5、mputer)在通道中只包含最有用的指令确保数据通道快速执行每一条指令使CPU硬件结构设计变得更为简单ARM处理器的指令三级流水线7/22/202110北京大学出版社出版ARM处理器的指令五级流水线7/22/202111北京大学出版社出版12ARM处理器概述ARM硬件体系结构3ARM处理器内部结构第2章　嵌入式ARM处理器与开发工具4开发工具与开发流程介绍ARM710结构框图7/22/202113北京大学出版社出版ARM7功能图7/22/202114北京大学出版社出版ARM920功能结构图7/2

6、2/202115北京大学出版社出版S3C2410内部结构图7/22/202116北京大学出版社出版IntelPXA270应用系统框图示例7/22/202117北京大学出版社出版12ARM处理器概述ARM硬件体系结构3ARM处理器内部结构第2章　嵌入式ARM处理器与开发工具4开发工具与开发流程介绍嵌入式软件开发的特点和技术挑战嵌入式软件开发需要软硬件开发环境和工具嵌入式软硬件必须协同设计需要新的任务设计方法开发过程完成后，系统应用程序代码需要固化到系统中并进行功能、性能和可靠性测试技术挑战：软件的

7、要求更高，开发工作量和难度更大，需要较大的知识集合7/22/202119北京大学出版社出版嵌入式软件开发环境1）交叉开发环境交叉开发软件一般为一个整合编辑、编译、汇编、链接、调试、工程管理及函数库等功能模块的集成开发环境IDE（IntergratedDevelopmentEnvironment）。所谓交叉是指在一种CPU及其环境上开发另一种CPU及其环境上运行的程序。7/22/202120北京大学出版社出版嵌入式软件开发环境2）软件模拟环境软件模拟环境也称为指令集模拟器ISS(Instructi

8、onSetSimulator)软件模拟不可能完全代替真正的硬件环境，这种模拟调试只能作为一种初步调试，主要是用作用户程序的模拟运行，用来检查语法、程序的结构等简单错误，用户最终还必须在真实的硬件环境中实际运行调试，完成整个应用的开发。7/22/202121北京大学出版社出版嵌入式软件开发环境3)评估电路板一般用来作为开发者使用的开发平台、学习板、实验板，它们可以作为应用目标板出来之前的软件测试、硬件调试的电路板7/22/202122北京大学出版社出版嵌入式应用软件开发的基本流程基于交叉开发环境的