第一章ARM微处理器概述

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1、ARM应用系统设计第一章ARM微处理器概述佘黎煌东北大学信息科学与工程学院电子信息工程研究所学好ARM就有机会!ARM微处理器概述ARM－AdvancedRISCMachinesARM微处理器的应用领域ARM微处理器的特点,RISC,流水线ARM微处理器系列ARM微处理器的体系结构ARM微处理器的应用选型一、ARM概述ARM是什么？AdvancedRISCMachines一个公司的名字——英国知识产权核（IP）设计公司一类微处理器的通称一种技术的名字（ARM微处理器核）ARM－AdvancedRISCMachinesIP（IntellectualProper

2、ty）知识产权。硅知识产权核是预先设计好的电路功能模块。IP核分为软核、硬核和固核Fabless(无生产线）RISCReducedInstructionSetComputer精简指令集计算机ARM：RISC处理器IP核＋FablessARM－AdvancedRISCMachines基于ARM技术的32位微处理器，市场的占有率目前已达到80%将技术授权给其它芯片厂商形成各具特色的ARM芯片中兴集成电路、大唐电讯、中芯国际、上海华虹应用领域无线通信领域：手机、PDA消费类电子产品：数字媒体播放器、游戏机网络应用：语音及视频处理、数字机顶盒、VoIP成像和安全产品

3、：数码相机、打印机、SIM智能卡工业控制与仪器仪表：其他领域ARM－AdvancedRISCMachinesARMPoweredProductsLexmarkZ52ColorJetprinterSamsungML5100AJVC"Pixstar"GC-X1HPJornado820PsionRevoPlusHPCapShareSonyMZ-R90MiniDiscNokia8810NokiaMediamasterNintendoGameboyAdvanceEricssonR380AlbaBushInternetTV3Com10/100PCINICIomegaHi

4、pZipDiamondMultimediaRio600ARM处理器的使用量ARM微处理器概述ARM－AdvancedRISCMachinesARM微处理器的应用领域ARM微处理器的特点,RISC,流水线ARM微处理器系列ARM微处理器的体系结构ARM微处理器的应用选型特点体积小、低功耗、低成本、高性能支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集全球众多的合作伙伴ARM－AdvancedRISCMachines总线结构冯·诺依曼结构(VonNeumannArchitecture)程序代码和数据共用一个公共的存储空间和单一的地址与数据总线。中央处理器存储器

5、程序指令0指令1指令2指令3数据数据0数据1数据2总线冯·诺依曼体系结构模型指令的执行周期T1）取指令（InstructionFetch)：TF2）指令译码（InstructionDecode）：TD3）执行指令（InstructionExecute）：TE4）存储（Storage）：TS每条指令的执行周期：T=TF+TD+TE+TS冯·诺依曼体系的特点1）数据与指令都存储在同一存储区中，取指令与取数据利用同一数据总线。2）被早期大多数计算机所采用3）ARM7——冯诺依曼体系结构简单,但速度较慢。取指不能同时取数据RISC技术和流水线技术哈佛结构（Harva

6、rdArchitecture)程序代码和数据的存储空间分开，并行地进行指令和数据的处理，从而可以大大地提高运算的速度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总线总线哈佛体系结构模型哈佛体系结构的特点1）程序存储器与数据存储器分开.2）提供了较大的存储器带宽，各自有自己的总线。3）适合于数字信号处理.4）大多数DSP都是哈佛结构.5）ARM9是哈佛结构6）取指和取数在同一周期进行，提高速度，改进哈佛体系结构分成三个存储区：程序、数据、程序和数据共用。RISC体系结构●RISC特点如下：精简指令集计算机RISC结构的产生是相对于传统的复

7、杂指令集计算机CISC结构而言的。RISC技术和流水线技术CISC（ComplexInstructionSetComputer）复杂指令集计算机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。CISCCPU包含有丰富的单元电路，因而功能强、面积大、功耗大。RISC技术和流水线技术RISC（ReducedInstructionSetComputer）精简指令集计算机指令规整、对称、简单。指令小于100条，基本寻址方式有2~3种。单周期指令。指令字长度一致，单拍完成，便于流水操作。大量的寄存器。寄存器不少

8、于32个。数据处理器的指令只对寄存器的内容操作。只有