嵌入式体系结构课程总结

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1、重庆理工大学嵌入式体系结构课程总结二级学院计算机科学与工程学院专业计算机科学与技术专业班级37—2学生姓名张建英学号11103070231教师刘政时间2013.11.10成绩前言：关于嵌入式部分总结从技术角度定义嵌入式：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统分类：嵌入式微处理器（EMPU）、微控制器、DSP处理器、片上系统SOC。嵌入式微处理器（EMPU）：嵌入式微处理器的基础是计算机中的CPU，在应用中将微处理器装配在专门设计

2、的电板上，只保留与嵌入式应用有关的母板功能，这样可以大幅减小系统的体积和功耗。微控制器：微控制器又叫单片机，顾名思义，就是将整个计算机系统集中到一块芯片中，与嵌入式微处理器相比，微控制器的最大特点是单片化。DSP处理器：效率较高，指令执行速度也较高。片上系统SOC：SOC就是在一个硅片上实现一个更为复杂的系统，SOC可以分为通用和专用两类。ARM处理器有两种状态和七种模式：两种状态：ARM状态、Thumb状态；七种模式：用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速中断模式。ARM状态：32位，处理

3、器执行字方式的ARM指令，处理器在系统上电时默认为ARM状态。Thumb状态：16位，处理器执行半字方式的Thumb指令。ARM处理器内部共有37个用户可访问的位寄存器，其中有6个人财产2位宽的状态寄存器目前只使用了其中12位。37个寄存器分别为：31个通用32位寄存器，6个状态寄存器。RISC的结构特性：1、具有大量的通用寄存器；2、通过装载和保存结构使用独立的LOAD和STORE指令完成数据在寄存器与外部存储器之间的传送，处理器只处理寄存器中的数据，从而可以避免多次访问存储器；3、寻址方式非常简单，所有转载、保存的

4、地址都是由寄存器内容和指令域决定；4、使用统一和固定长度的指令格式；5、每一条数据处理指令都可以同时包含算数逻辑单元（ALU）的运算和移位处理，以实现对ALU和移位器的最大利用；6、地址自动增加和自动减少的寻址方式优化了程序中的循环处理；7、load/store指令可以批量传输数据，从而实现了最大数据吞吐量；8、大多数ARM指令是可“条件执行”的，也就是说，只有当某个特定条件满足时指令才会被执行。异常向量表：每一种处理器模式都有一个相关联的中断向量，当一个异常发生时，ARM将会改变模式，而程序计数器PC将会被强行指向异

5、常向量。异常向量表：地址异常进入异常时的模式进入时I的状态进入时F的状态0x00000000复位管理禁止禁止0x00000004未定义指令未定义IF0x00000008软件中断管理禁止F0x0000000C中止预取中止IF0x00000010中止数据中止禁止F0x00000014保留保留0x00000018FRQ中断禁止F0x0000001CFIQ快速中断禁止禁止第一章系统控制和启动过程1.1相关功能的介绍晶体振荡器：通过外接晶振或时钟为系统提供时钟信号；复位：复位使ARM内核与外设部件进入一个确定的初始状态；存储器映

6、射控制：控制异常向量表的重新影射方式；锁相环：将晶体振荡器输入的时钟倍频到一个合适的时钟频率；VPB分频器：将内核失重与外设时钟分开的部件；功率控制：使处理器空闲或者掉电，还能关闭指定的功能部件，以降低芯片功耗唤醒定时器。1.2功能1.3相应寄存器1.4驱动程序1.5示例代码第二章GPIO2.1GPIO简介LPC2000系列ARM的GPIO特性：1、可以独立控制每个GPIO口的方向（输入/输出模式）；2、可以独立设置每个GPIO的输出状态（高/低电平）；3、所有GPIO口在复位后默认为输入状态。GPIO控制寄存器组描述

7、：通用名称功能描述访问复位值控制寄存器组端口0（P0）地址&名称端口1（P1）地址&名称端口2（P2）地址&名称端口3（P3）地址&名称IOPIN反映引脚的当前电平状态寄存器只读NA0xE0028002IO0PIN0xE0028010IO1PIN0xE0028020IO2PIN0xE0028030IO3PINIOSETGPIO引脚高电平输出控制寄存器读/置位0x000000000xE002800C4IO0SET0xE0028014IO1SET0xE0028024IO2SET0xE0028034IO3SETIODIRGP

8、IO引脚输入/输出方向控制寄存器读/写0x000000000xE0028008IO0DIR0xE0028018IO1DIR0xE0028028IO2DIR0xE0028038IO3CLRIOCLRGPIO引脚低电平输出方向控制寄存器只清零0x000000000xE002800CIO0CLR0xE002801CIO1CLR0xE00