电子发烧友App

硬声App

0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示
电子发烧友网>电子资料下载>ARM>ARM处理器硬件开发平台解析

ARM处理器硬件开发平台解析

2017-10-18 | rar | 0.3 MB | 次下载 | 1积分

资料介绍

4.2 ARM处理器硬件开发平台
  4.2.1 ARM处理器简介
  ARM是一类嵌入式微处理器,同时也是一个公司的名字。ARM公司于1990年11月成立于英国剑桥,它是一家专门从事16/32位RISC微处理器知识产权设计的供应商。ARM公司本身不直接从事芯片生产,而只是授权ARM内核,再给生产和销售半导体的合作伙伴,同时也提供基于ARM架构的开发设计技术。世界各大半导体生产商从ARM公司处购买其设计的ARM微处理器核,根据各自不同的应用领域,加入适当的外围电路,从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。
  ARM公司从成立至今,在短短几十年的时间就占据了75%的市场份额,如今,ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域。采用ARM技术的微处理器现在已经遍及各类电子产品,汽车、消费娱乐、影像、工业控制、海量存储、网络、安保和无线等市场。到2001年就几乎已经垄断了全球RISC芯片市场,成为业界实际的RISC芯片标准。图4.3列举了使用ARM微处理器的公司名称。
  ARM处理器硬件开发平台解析
  图4.3 ARM IP核用户
  ARM的成功,一方面得益于它独特的公司运作模式,另一方面,当然来自于ARM处理器自身的优良性能。ARM处理器有如下特点。
  n 体积小、低功耗、低成本、高性能。
  n 支持ARM(32位)/ Thumb(16位)/ Thumb2(16/32位混合)指令集,能很好地兼容8位/16位器件。
  n 大量使用寄存器,指令执行速度更快。
  n 大多数数据操作都在寄存器中完成。
  n 寻址方式灵活简单,执行效率高。
  n 指令长度固定。
  小知识常见的CPU指令集分为CISC和RISC两种。
  CISC(Complex Instruction Set Computer)是“复杂指令集”。自PC机诞生以来,32位以前的处理器都采用CISC指令集方式。由于这种指令系统的指令不等长,因此指令的数目非常多,编程和设计处理器时都较为麻烦。但由于基于CISC指令架构系统设计的软件已经非常普遍了,所以包括IntelAMD等众多厂商至今使用的仍为CISC。
  RISC(Reduced Instruction Set Computing)是“精简指令集”。研究人员在对CISC指令集进行测试时发现,各种指令的使用频度相当悬殊,其中最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。RISC正是基于这种思想提出的。采用RISC指令集的微处理器处理能力强,并且还通过采用超标量和超流水线结构,大大增强并行处理能力。
  4.2.2 ARM体系结构简介
  1.ARM微处理器工作状态
  ARM微处理器的工作状态一般有三种,并可来回切换。
  n 第一种为ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令。
  n 第二种为Thumb状态,此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。
  n 第三种为Thumb2状态,此时处理执行16/32位混合的、多类型对齐的指令。
  2.ARM体系结构的存储格式
  n 大端格式:在这种格式中,字数据的高字节存储在低地址中,而字数据的低字节则存放在高地址中。
  n 小端格式:与大端存储格式相反,在小端存储格式中,低地址中存放的是字数据的低字节,高地址存放的是字数据的高字节。
  3.ARM处理器模式
  ARM微处理器支持7种运行模式,分别如下。
  n 用户模式(usr):应用程序执行状态。
  n 快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理等快速中断处理。
  n 外部中断模式(irq):用于通用的中断处理。
  n 管理模式(svc):特权模式,操作系统使用的保护模式。
  n 数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。
  n 系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。
  4.2.3 ARM9体系结构
  1.ARM微处理器系列简介
  ARM微处理器系列主要特点如表4.2所示。
  表4.2 ARM微处理器系列
  ARM核主 要 特 点
  ARM7TDMI• 使用v4T体系结构
  • 最普通的低端ARM核
  • 3级流水线
  • 冯·诺依曼体系结构
  • CPI约为1.9
  T表示支持Thumb指令集(ARM指令是32位的;Thumb指令是16位的)
  DI表示“Embedded ICE Logic”,支持JTAG调试
  M表示内嵌硬件乘法器
  ARM720T是具有cache、MMU(内存管理单元)和写缓冲的一种ARM7TDMI
  ARM9TDMI
  • 使用v4T体系结构
  • 5级流水线:CPI被提高到1.5,提高了最高主频
  • 哈佛体系结构:增加了存储器有效带宽(指令存储器接口和数据存储器接口),实现了同时访问指令存储器和数据存储器的功能。
  • 一般提供附带的cache:ARM922T有2 X 8KB的cache、MMU和写缓冲;ARM920T除了有2 × 16KB的cache之外,其他的与ARM922t相同;ARM940T有一个MPU(内存保护单元)
  ARM9E• ARM9E是在ARM9TDMI的基础上,增加了一些功能:支持V5TE版本的体系结构,实现了单周期32 × 16乘法器和Embedded ICE Logic RT
  • ARM926EJ-S / ARM946E-S:有可配置的指令和数据cache、指令和数据TCM接口以及AHB总线接口。ARM926EJ-S有MMU,ARM946E-S有MPU
  • ARM966E-S:有指令和数据TCM接口,没有cache、MPU/MMU
  ARM11系列• ARM1136JF-S:使用ARM V6体系结构,性能强大(8级流水线,有静态/动态分支预测器和返回堆栈),有低延迟中断模式,有MMU,有支持物理标记的4-64k指令和数据cache,有一些内嵌的可配置的TCM,有4个主存端口(64位存储器接口),可以集成VFP协处理器(可选)。
  • ARM1156T2(F)-S:有MPU,支持Thumb2 ISA。
  • ARM1176JZ(F)-S:在ARM1136JF-S基础上实现了TrustZone技术。
  Cortex系列• Cortex-A8:使用v7A体系结构,支持MMU、AXI、VFP和NEON。
  • Cortex-R4:使用v7R体系结构,支持MPU(可选)、AXI和Dual Issue技术。
  • Cortex-M3:使用v7M体系结构,支持MPU (可选)、AHB Lite 和 APB
  因为本书所采用的FS2410开发板的S3C2410X是一款ARM9核处理器,所以下面重点学习ARM9核处理器。
下载该资料的人也在下载 下载该资料的人还在阅读
更多 >

评论

查看更多

下载排行

本周

  1. 1电子电路原理第七版PDF电子教材免费下载
  2. 0.00 MB  |  1490次下载  |  免费
  3. 2单片机典型实例介绍
  4. 18.19 MB  |  92次下载  |  1 积分
  5. 3S7-200PLC编程实例详细资料
  6. 1.17 MB  |  27次下载  |  1 积分
  7. 4笔记本电脑主板的元件识别和讲解说明
  8. 4.28 MB  |  18次下载  |  4 积分
  9. 5开关电源原理及各功能电路详解
  10. 0.38 MB  |  10次下载  |  免费
  11. 6基于AT89C2051/4051单片机编程器的实验
  12. 0.11 MB  |  4次下载  |  免费
  13. 7蓝牙设备在嵌入式领域的广泛应用
  14. 0.63 MB  |  3次下载  |  免费
  15. 89天练会电子电路识图
  16. 5.91 MB  |  3次下载  |  免费

本月

  1. 1OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
  2. 0.00 MB  |  234313次下载  |  免费
  3. 2PADS 9.0 2009最新版 -下载
  4. 0.00 MB  |  66304次下载  |  免费
  5. 3protel99下载protel99软件下载(中文版)
  6. 0.00 MB  |  51209次下载  |  免费
  7. 4LabView 8.0 专业版下载 (3CD完整版)
  8. 0.00 MB  |  51043次下载  |  免费
  9. 5555集成电路应用800例(新编版)
  10. 0.00 MB  |  33562次下载  |  免费
  11. 6接口电路图大全
  12. 未知  |  30320次下载  |  免费
  13. 7Multisim 10下载Multisim 10 中文版
  14. 0.00 MB  |  28588次下载  |  免费
  15. 8开关电源设计实例指南
  16. 未知  |  21539次下载  |  免费

总榜

  1. 1matlab软件下载入口
  2. 未知  |  935053次下载  |  免费
  3. 2protel99se软件下载(可英文版转中文版)
  4. 78.1 MB  |  537791次下载  |  免费
  5. 3MATLAB 7.1 下载 (含软件介绍)
  6. 未知  |  420026次下载  |  免费
  7. 4OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
  8. 0.00 MB  |  234313次下载  |  免费
  9. 5Altium DXP2002下载入口
  10. 未知  |  233045次下载  |  免费
  11. 6电路仿真软件multisim 10.0免费下载
  12. 340992  |  191183次下载  |  免费
  13. 7十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
  14. 158M  |  183277次下载  |  免费
  15. 8proe5.0野火版下载(中文版免费下载)
  16. 未知  |  138039次下载  |  免费