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1、ARM系统结构报告人：2006年4月28日ARM内核基本结构ARM处理器模式ARM寄存器ARM指令寻址方式ARM指令系统ARM中断与异常ARM内核ARM架构的处理器内核有ARM7TDMI、ARM8、ARM9TDMI、ARMl0TDMI及StronSARM(5A—1)等。ARM7TDMI是日前低端的ARM核，具合广泛的应用，其最显著的应用为数字移动电话。ARM7TDMI方框图ARM7TDMI内核TAP控制器JTAG接口数据总线控制信号D[31:0]地址总线A[31:0]DIN[31:0]DOUT[31:0]BUSSplitterEmbeddedICE逻辑JTAG（J
2、ointTestActionGroup）是1985年制定的检测PCB和IC芯片的一个标准，1990年被修改后成为IEEE的一个标准，即IEEE1149.1-1990。通过这个标准，可对具有JTAG口芯片的硬件电路进行边界扫描和故障检测。JTAG内部有一个状态机，成为TAP控制器，TAP控制器的状态机通过TCK和TMS进行状态的改变，实现数据和指令的输入。T:16位ThumbD:Debug(调试)M:8位乘法器I：EmbeddedICELogic(实现断点观测及变量观测的逻辑电路部分)中止ARM运行和提供了片内调试功能扫描链0扫描链1扫描链2ARM7TDMI内核乘法
3、器指令解码地址自增器nRESETnMREQSEQABORTnIRQnFIQnRWMAS[1:0]LOCKnCPICPACPBnWAITMCLKnOPCBIGENDISYNCnTRANSnM[4:0]D[31:0]桶形移位器32位ALU写数据寄存器读数据寄存器地址寄存器寄存器A[31:0]及控制逻辑PCUpdate解码器指令解码IncrementerPCABusBBusALUBus用户模式（usr）：ARM处理器正常的一般用户程序执行状态快速中断模式（fiq）：用于高速数据传输或通道处理外部中断模式（irq）：用于通常的中断处理管理模式（svc）：操作系统使用的保护
4、模式。系统复位后，即进入该模式指令终止模式(abt)：当数据或指令预取失效后进入该模式未定义模式(und)：执行未定义的指令时进入该模式系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务，如嵌套的中断ARM处理器模式ARM寄存器37寄存器31个通用32位寄存器，包括程序计数器PC6个状态寄存器通用寄存器包括R0～R15，可以分为三类：——未分组寄存器R0～R7——分组寄存器R8～R14——程序计数器PC(R15)状态寄存器：——CPSR(CurrentProgramStatusRegister，当前程序状态寄存器)——SPSR(SavedProgramStatusRe
5、gister，备份程序状态寄存器）ARM寄存器注:表中用户或系统模式使用的正常寄存器已经被异常模式指定的另一个寄存器取代,R15(PC)只有一个!程序状态保存寄存器程序状态保存寄存器标志位含义N当用两个补码表示的带符号数进行运算时，N=1表示运算的结果为负数；N=0表示运算的结果为正数或零；ZZ=1表示运算的结果为零；Z=0表示运算的结果为非零。C可以有4种方法设置C的值：─加法运算（包括比较指令CMN）：当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1，否则C=0。─减法运算（包括比较指令CMP）：当运算时产生了借位（无符号数溢出），C=0，否则C=1。─对于包含
6、移位操作的非加/减运算指令，C为移出值的最后一位。─对于其他的非加/减运算指令，C的值通常不改变。V可以有2种方法设置V的值：─对于加/减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出。─对于其他的非加/减运算指令，V的值通常不改变。程序状态保存寄存器─中断禁止位I：I=1禁止IRQ中断;─中断禁止位F：F=1禁止FIQ中断。─T标志位：该位反映处理器的运行状态（ARM状态或者Thumb状态）。─运行模式位M[4：0]：M0、M1、M2、M3、M4是模式位。这些位决定了处理器的运行模式。程序状态保存寄存器M[4：0]处理器模式可
7、访问的寄存器0b10000用户模式PC，CPSR,R0-R140b10001FIQ模式PC，CPSR,SPSR_fiq，R14_fiq-R8_fiq,R7～R00b10010IRQ模式PC，CPSR,SPSR_irq，R14_irq,R13_irq,R12～R00b10011管理模式PC，CPSR,SPSR_svc，R14_svc,R13_svc,,R12～R0,0b10111中止模式PC，CPSR,SPSR_abt，R14_abt,R13_abt,R12～R0,0b11011未定义模式PC，CPSR,SPSR_und，R14_und,R13_und,R12～R0
8、,0b11
