上海交通大学：《单片机原理与接口技术》课程教学资源（课件讲稿）ARM处理器

第二章ARM处理器 ·ARM处理器结构介绍 ·ARM开发工具 ·ARM编程模型 一处理器模式 一寄存器组织 一异常 -存储器及存储器映射I/O ·ARM基本寻址方式

第二章 ARM处理器 • ARM处理器结构介绍 • ARM开发工具 • ARM编程模型 – 处理器模式 – 寄存器组织 – 异常 – 存储器及存储器映射I/O • ARM基本寻址方式

ARM公司简介 0 ARM-Advanced RISC Machines,成立于l990 年。 ARM公司作为32位处理器内核的提供者，拥 有100多家半导体合作伙伴，ARM core是目前 消费类电子市场中市场占有量第一的CPU体 系。 ARM是一个CPU内核。ARM公司自己并不生 产或销售芯片，它采用技术授权模式，通过出 售芯片技术授权，收取授权费与技术转让费。 随着ARM/MIPS/ARC等成熟内核的推出，很多 过去没有32位CPU研发能力的半导体公司进入 这一行列

ARM公司简介 • ARM-Advanced RISC Machines，成立于1990 年。 • ARM 公司作为32位处理器内核的提供者，拥 有100多家半导体合作伙伴，ARM core是目前 消费类电子市场中市场占有量第一的CPU体 系。 • ARM是一个CPU内核。ARM公司自己并不生 产或销售芯片，它采用技术授权模式，通过出 售芯片技术授权，收取授权费与技术转让费。 • 随着ARM/MIPS/ARC等成熟内核的推出，很多 过去没有32位CPU研发能力的半导体公司进入 这一行列

ARM系列处理器 ·ARM系列内核的优势 ·低价格 ·低功耗 ·高处理能力。 ·另外具有Thumb、DSP、jazeller功能扩展

ARM系列处理器 • ARM系列内核的优势 • 低价格 • 低功耗 • 高处理能力。 • 另外具有Thumb、DSP、jazeller功能扩展

·ARM体系结构的扩充包括： -Thumb:16位指令集，可改善代码密度； -DSP:用于DSP应用的算术运算指令集； -Jazeller:允许直接执行Java字节码的扩充。 ·ARM处理器系列提供的解决方案包括： 一在无线、消费电子和图象应用方面的开放平台。 一存储、自动化、工业和网络应用的嵌入式实时系统。 -智能卡和SM可得安全应用。 ·过去10年中，ARM开发的杰出点包括： -引入了Thumb”压缩指令格式，降低了成本和功耗。 -ARM9、ARM10和StrongARM系列性能显著提高。 一具有先进的软件开发和调试环境。 -基于ARM处理器核的芯片得到了广泛的嵌入式应用

• ARM体系结构的扩充包括: – Thumb：16位指令集,可改善代码密度; – DSP：用于DSP应用的算术运算指令集； – Jazeller:允许直接执行Java字节码的扩充。 • ARM处理器系列提供的解决方案包括： – 在无线、消费电子和图象应用方面的开放平台。 – 存储、自动化、工业和网络应用的嵌入式实时系统。 – 智能卡和SIM可得安全应用。 • 过去10年中，ARM开发的杰出点包括： – 引入了”Thumb”压缩指令格式，降低了成本和功耗。 – ARM9、ARM10和StrongARM系列性能显著提高。 – 具有先进的软件开发和调试环境。 – 基于ARM处理器核的芯片得到了广泛的嵌入式应用

ARM处理器系列 ·主流ARM内核： ARM7:ARM7DTMI ARM720T(MMU) -ARM9:ARM920T/922T ARM940T -ARM9E:ARM966E-S ARM926EJ-S ARM10:ARM1022E ARM1020 -SecureCore SC100:专门为安全设备而设计。 StrongARM/Xscale:Intel SA-1100 本课程主要对ARM7系列处理器的结构原理和 指令系统进行介绍

ARM处理器系列 • 主流ARM内核： – ARM7 ：ARM7DTMI、ARM720T(MMU) – ARM9 ：ARM920T/922T 、ARM940T – ARM9E：ARM966E-S、ARM926EJ-S – ARM10：ARM1022E、ARM1020 – SecureCore SC100：专门为安全设备而设计。 – StrongARM/Xscale：Intel SA-1100 • 本课程主要对ARM7系列处理器的结构原理和 指令系统进行介绍

·4个通用处理器系列(ARM7、ARM9、 ARM9E、ARM10)提供了一系列处理器 可供选择，为特定目的而设计，包括： -用于低价位应用的整型核。 -用于WindowsCE操作系统的、带集成存储器 管理单元(Memory Management Unit,,MMU) 的核。 一最适合于运行实时嵌入式系统的核。 日前 ·上海交通大学获得ARM922T内核授权 ·上海复旦微电子获ARM7TDMI内核授权

• 4个通用处理器系列（ARM7、ARM9、 ARM9E、ARM10）提供了一系列处理器 可供选择，为特定目的而设计，包括： – 用于低价位应用的整型核。 – 用于WindowsCE操作系统的、带集成存储器 管理单元(Memory Management Unit,MMU) 的核。 – 最适合于运行实时嵌入式系统的核。 日前 • 上海交通大学获得ARM922T内核授权 • 上海复旦微电子获ARM7TDMI内核授权

·ARM7TDMI是世界上广泛使用的32位嵌 入式RISC处理器。低端处理器核。 其中：T16位压缩指令集 D在片调试(debug)支持 M增强型乘法器，产生全64位结果 I嵌入式ICE硬件提供片上断点和 调试点支持 ·ARM720T具有全能的MMU,最适用于 低功耗和体积为关键的应用

• ARM7TDMI是世界上广泛使用的32位嵌 入式RISC处理器。低端处理器核。 其中:T 16位压缩指令集 D 在片调试(debug)支持 M 增强型乘法器，产生全64位结果 I 嵌入式ICE硬件提供片上断点和 调试点支持 • ARM720T具有全能的MMU，最适用于 低功耗和体积为关键的应用

ARM系列开发 ·C/C++开发平台 ADS:ARM公司提供 SDT:ARM公司提供 HITOOL:祥宝公司提供 EMBEST:英蓓特公司提供 GNU:免费平台

ARM系列开发 • C/C++开发平台 ADS ：ARM公司提供 SDT：ARM公司提供 HITOOL：祥宝公司提供 EMBEST：英蓓特公司提供 GNU：免费平台

ARM开发常见的调试方法 ·指令模拟器 ·驻留监控软件 ·JTAG仿真器 ·在线仿真器

ARM开发常见的调试方法 • 指令模拟器 • 驻留监控软件 • JTAG仿真器 • 在线仿真器

ARM系列仿真调试器 ·ARM系列支持JTAG规范 目前支持ARM的调试器： Angel---rom monitor JEENI Multi-Ice Tracelcd

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