ARM7体系结构概述.ppt

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1、2.1ARM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：寄存器：具有更多的通用寄存器；装载/保存结构：处理器操作只针对寄存器的内容，而不直接对存储器进行操作；流水线：将指令处理过程分为多步，提高效率；指令长度：统一长度的指令域，简化指令译码。2.1ARM简介ARM体系结构ARM体系结构的特点，使其非常适用于嵌入式系统：低功耗：对于电池供电的设备，功耗无疑是重点；高代码密度：小的代码量可以减小存储成本；小面积：芯片内可以集成更多的外设，

2、使系统硬件更紧凑简洁；方便的硬件调试技术：降低开发难度和成本。2.1ARM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6种主要的ARM指令集体系结构版本，以版本号V1～V6表示。其中V1～V3已经停止使用，常用的ARM7为V4版本。2.1ARM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：增加半字加载/存储指令

3、；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；增加使用用户模式寄存器的系统模式。2.1ARM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，使用相同的代码生成技术；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。2.1ARM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AR

4、M11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：ARM7ARM9ARM9EARM10Cortex-M3XscaleARM112.1ARM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

5、备，以及移动电话、PDA等无线设备。2.1ARM简介ARM处理器核简介——ARM9该系列包括ARM9TDMI、ARM920T、ARM926和带有高速缓存处理器宏单元的ARM940T。除了兼容ARM7系列，而且能够更加灵活的设计。PHILIPS最近推出的LPC3180就是基于ARM926的微处理器，即将推出的开发套件SmartARM3180支持Linux2.4、WinCE4.2，还有PC104等工控机系列产品。ARM9系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统和机顶盒等领域。2.1ARM简介ARM处理器核简介——Cort

6、ex-M3该系列主要针对MCU市场，改进了代码密度，减少了中断延迟，并有更低的功耗，支持Thumb-2指令集。开发套件：KeilRealView（包含ULINK仿真器），支持ARM7、ARM9以及Cortex－M3，ADS将停止支持Cortex－M3，预计市场上第一颗基于Cortex－M3的MCU将于第四季度上市。第2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

7、及存储器映射I/O2.2ARM7TDMI简介ARM7TDMI支持32位寻址范围，并弥补了ARM6不能在低于5V电源电压下工作的不足。ARM7TDMI的后缀意义为：支持高密度16位的Thumb指令集；支持片上调试；支持64位乘法；支持EmbededICE观察硬件；ARM7TDMI的可综合（synthesizable）版本（软核），对应用工程师来说其编程模型与ARM7TDMI一致；ARM7TDMI-S2.2ARM7TDMI三级流水线正在执行的指令正在译码的指令正在预取的指令内核流水线LDRR0,AddInstrSTRR0,

8、NextInstrSUBR1,R1,#1...ADDR1,R1,#1(1)(2)(4)(3)源程序第2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/O2.7内