《ARM7体系结构》PPT课件

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1、嵌入式技术与应用智能电器与智能系统省重点实验室3CHAPTERARM7体系结构第3章目录1.简介2.ARM7TDMI3.ARM7TDMI的模块和内部框图4.体系结构直接支持的数据类型5.处理器状态6.处理器模式7.内部寄存器8.程序状态寄存器9.异常10.中断延迟11.复位12.存储器及存储器映射I/O13.寻址方式简介14.ARM7指令简介15.协处理器接口16.调试接口简介17.ETM接口简介第3章目录1.简介2.ARM7TDMI3.ARM7TDMI的模块和内部框图4.体系结构直接支持的数据类型5.处理器状态6.处理器模式7.内

2、部寄存器8.程序状态寄存器9.异常10.中断延迟11.复位12.存储器及存储器映射I/O13.寻址方式简介14.ARM7指令简介15.协处理器接口16.调试接口简介17.ETM接口简介3.1ARM简介ARM公司简介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。3.1ARM简介ARM公司简介将技术授权给其它芯片厂商形成各具特色

3、的ARM芯片...微处理器是整个系统的核心,通常由3大部分组成:控制单元、算术逻辑单元和寄存器。算术逻辑单元寄存器控制单元微处理器存储器输入输出3.1ARM简介ARM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。3.1ARM简介ARM体系结构ARM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

4、,以实现ALU和移位器的最大利用;地址自动增加和减少寻址模式,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。3.1ARM简介各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。3.1ARM简介各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

5、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和链接指令;在操作系统调用中使用的软件中断指令。3.1ARM简介各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。3.1ARM简介各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

6、令SWP和SWPB。3.1ARM简介各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。3.1ARM简介各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,使用相同代

7、码生成技术;增加计数前导零指令和软件断点指令;对乘法指令如何设置标志作了严格的定义。3.1ARM简介ARM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:ARM7ARM9ARM9EARM10SecurCoreXscale3.1ARM简介ARM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的ARM7EJ-S。该系列处理器提供Thumb16位压

8、缩指令集和EmbededICE软件调试方式,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。3.1ARM简介ARM处理器核简介——

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