嵌入式理论第二章2
嵌入式系统设计与开发第2章基础知识精品PPT课件
6
冯.诺伊曼体系结构特点
数据与指令共享数据总线 每条指令的执行周期:T= TF+TD+TE+TS
取指令(Instruction Fetch)TF 指令译码(Instruction Decode)TD 执行指令(Instruction Execute)TE 存储(Storage)TS 被大多数计算机所采用 ARM7就属于冯.诺伊曼系统结构
信息学院-通信教研室-油海东
14
1.嵌入式系统硬件基础
冯.诺伊曼体系结构和哈曼体系结构 CISC与RISC 影响CPU性能的因素 存储器系统 I/O接口
24.10.2020
信息学院-通信教研室-油海东
15
流水线技术
流水线技术:几个指令可以并行执行
提高了CPU的运行效率 内部信息流要求通畅流动
高 数据
速 缓
CACHE
CPU
存
主存
控
制
地址
器
数据
24.10.2020
信息学院-通信教研室-油海东
18
总线和总线桥
ARM开发的先进微控制器总线架构AMBA (Advanced Microcontroller Bus Architecture)支持将多个CPU、存储器和外 围设备集成在片上系统中
AMBA包括两条总线。
24.10.2020
信息学院-通信教研室-油海东
7
哈弗体系结构模型
指令寄存器 控制器
地址 指令
程序存储器
指令0 指令1 指令2
数据通道
输入
输出
中央处理器
地址 数据
数据存储器
数据0 数据1 数据2
24.10.2020
第2章 嵌入式系统硬件开发平台(新)1
重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
在32位RISC芯片中占据了领导地位。
合作伙伴包括了许多世界顶级的半导体公 司
重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
i.MXL/MX21
LPC2000/300 0
PXA255/270
S3C2410/2440
AT91RM9200
重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
而且ARM体系还采用了一些特别的技术,在保证高 性能的同时尽量减小芯片的体积,降低芯片的功 耗。这些技术包括: 在同一条数据处理指令中包含算术逻辑处理单元 处理和移位处理。 MOV R0,R1,LSL #3 //R0=R1<<3 使用地址自动增加(减少)来优化程序中循环处 理。 LDR R0,[R1,R2,LSL #2] //将内存单元(R1+(R2<<2))中的数据读取到 R0中,同时R1=R1+(R2<<2)
重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
3、JTAG接口
• JTAG(Joint Test Action Group,联合 测试行动小组)是一种国际标准测试协议 (IEEE 1149.1兼容),主要用于芯片内部 测试。
嵌入式系统及其应用
• 我们经常用简易 JTAG接口直接烧写 嵌入式系统Flash存 储器。这种烧写方式 是通过一根并口电缆 和一块信号转换集成 电路板以建立PC机与 开发板之间的通信。
重庆大学电气工程学院
嵌入式系统及其应用
2、嵌入式系统中的存储设备
(1)RAM、SRAM、DRAM • RAM即是我们通常所说的内存。RAM又可 分为SRAM(静态存储器)和DRAM(动 态存储器)。 (2)Flash • Flash是一种非易失闪存,它具有和ROM 一样掉电后数据不会丢失的特性。Flash是 目前嵌入式系统中广泛采用的主流存储器, 它的主要特点是按整体/扇区擦除和按字节 编程,具有低功耗、高密度、小体积等优 点。
第2章_嵌入式平台PXA255
32
Xsbase255开发系统----硬件资源
音频接口
PXA255处理器包含AC’97控制单元,支持音 频控制器(AC-link),能通过串口传输数字音 频、调制调解器、音频输入、控制寄存器和 状态信息等。因为PXA255处理器内置了 AC’97控制器,需要外扩一个音频解码芯片。 Xsbase255外扩了Cirrus Logic CS4299用作 音频解码器。
27
Xsbase255开发系统
28
Xsbase255开发系统----硬件资源
项目 处理器 SDRAM Flash 以太网 声卡 显示 触摸屏 USB Host USB Slave PCMCIA 实时时钟 红外 CF MMC 描述 Intel XScale PXA255 400MHz Samsung 64Mbyte Intel strata flash 32MByte CS8900A 10BaseT AC’97 Stereo audio LG TFT LCD 6.4”( 640 * 480) ADS7843 touch screen 2 Slot 1 Slot 1 Slot Real time clock RTC4513 HDSL3600 1 Slot 1 Slot
MAC流水线
执行所有的乘/累加指令。它执行40位累加寄存器acc0和 能把指令值转化成普通的ARM 寄存器值。MAC不是真 正的一条流水线,指令的类型和资源决定它所需的周期 数。不会同时两条指令出现在MAC流水线上。当MAC在 处理一条指令的时候其他的指令不允许进出到M1中,除 非原来的指令在下一个周期中处理完成。MAC单元执行 开始于M1,接受2个32位操作数,N个周期后完成并返 回寄存器文件。
嵌入式系统原理第2章 嵌入式系统开发技术v0PPT课件
13.11.2020
有志者,事竟成.路在脚下!
7
2.1.2 中间层-嵌入式系统硬件初始化
系统初始化可以分为3个主要环节,依次为:片级初始化、板 级初始化和系统级初始化。 片级初始化: 完成嵌入式微处理器的初始化,包括设置嵌入式微处 理器的核心寄存器和控制寄存器、嵌入式微处理器核心工作模式和 嵌入式微处理器的局部总线模式等。片级初始化把嵌入式微处理器 从上电时的默认状态逐步设置成系统所要求的工作状态。这是一个 纯硬件的初始化过程。 板级初始化: 完成嵌入式微处理器以外的其他硬件设备的初始化。 另外,还需设置某些软件的数据结构和参数,为随后的系统级初始 化和应用程序的运行建立硬件和软件环境。这是一个同时包含软硬 件两部分在内的初始化过程。 系统初始化: 该初始化过程以软件初始化为主,主要进行操作系统 的初始化。BSP将对嵌入式微处理器的控制权转交给嵌入式操作系 统,由操作系统完成余下的初始化操作,包含加载和初始化与硬件 无关的设备驱动程序,建立系统内存区,加载并初始化其他系统软 件模块,如网络系统、文件系统等。最后,操作系统创建应用程序 环境,并将控制权交给应用程序的入口。
CPLD主要是由可编程逻辑宏单元(MC,Macro Cell)围绕 中心的可编程互连矩阵单元组成。
其中MC结构较复杂,并具有复杂的I/O单元互连结构,可 由用户根据需要生成特定的电路结构,完成一定的功能。
由于CPLD内部采用固定长度的金属线进行各逻辑块的互连, 所以设计的逻辑电路具有时间可预测性,避免了分段式互连 结构时序不完全预测的缺点。
1. 嵌入式系统的结构设计
2. 嵌入式系统的设计方法
3.嵌入式系统开发技术
4. 嵌入式系统的调试技术
5. 嵌入式系统的开发技术的发展趋势及其挑战
嵌入式-第2章-LHQ-指令集
操作码{条件码}{S} Rd, Rn, Op2
b11 b10 b9 b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
Op2
立即数
寄存器 Op2
移位次数=立即数
移位后的寄存器Rm
移位次数 = Rs
LSL LSR ASR ROR RRC
LSL: LSR: ASR: ROR: RRX:
只移动1位
条件码
AMR指令条 件码
助记符
CMP Rn, Op2 描述
0100
MI
负数
0101
PL
非负数
CPSR条件码标志位
的值
有溢出
N置位 V=1;无否
则V=0
N清零
0110
VS
溢出
V置位
0111
VC
没有溢出
V清零
1000
HI
无符号数大于>
C置位且Z清零
1001
LS 无符号数小于等于 C清零或Z置位
操作码{条件码}{S} Rd, Rn, Op2
所以 源码(1xxx,xxxx )≥ 源码(1yyy,yyyy)
带符号数大于等于
N=V
2和(3)比较
1111,1110 1111,1101
0000,0011
N=0, V=0 -2 ≥ -3
N!=V
带符号数小于
1xxx , xxxx
1yyy, yyyy
0 zzzz,zzzz
由于N!=V,令N=0, 则V=1 =>由于最高位没有向前借位,所以次高位向前借位 => xxx,xxxx < yyy,yyyy 所以,源码(1xxx,xxxx )< 源码(1yyy,yyyy
嵌入式系统原理与开发PPT参考课件
第二章 嵌入式处理器(上)
第二章 嵌入式处理器
2.1 引言 2.2 嵌入式处理器概述 2.3 ARM处理器基础 2.4 ARM指令系统 2.5 ARM程序设计基础
嵌入式系统原理与开发》
2.1 引言
嵌入式处理器是嵌入式系统最核心的部件。 RISC结构已经被证明是嵌入式处理器最适合的 结构。 ARM处理器是真正意义上的RISC结构的处理器, 且具有处理速度快、功耗低、价格便宜等方面 的优点,得到了广泛使用。
1. 嵌入式微控制器(MicroController)
比较有代表性的通用系列包括8051、C166/167、 MCS-251、MCS-96/196/296、P51XA、MC 68HC05/11/12/16、68300等。
半通用系列,如支持USB接口的MCU8XC930/931、 C540、C541;支持I2C、CAN、LCD及众多专用MCU和 兼容系列。
嵌入式系统原理与开发》
例:Intel 8085 Microprocessor
➢ Introduced in 1974
➢ 8-bit architecture
➢ Still used in some
➢ microcontroller ➢ applications !
嵌入式系统原理与开发》
2.2.1 嵌入式处理器的分类
SoC最大的特点就是成功实现了软硬件无缝结合,直 接在处理器片内嵌入操作系统的代码模块,满足了单片系 统所要求的高密度、高速度、高性能、小体积、低电压和 低功耗等指标。
嵌入式系统原理与开发》
2.2.1 嵌入式处理器的分类
4. 嵌入式片上系统 (System on Chip )
目前比较典型的几款SoC产品包括Siemens 的TriCore、Philips的Smart XA、Motorola的 M-Core、某些ARM系列器件、Echelon和 Motorola联合研制的Neuron芯片等。
中北大学嵌入式习题答案第2章
第二章 ARM体系结构一、填空1、 ARM微处理器支持7种运行模式为、、、、、、。
用户模式(usr): ARM处理器正常的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):用于通用的中断处理管理模式(svc):操作系统使用的保护模式数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储与存储保护。
系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。
未定义指令中止模式(und:当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。
2、嵌入式微处理器的体系结构可以采用或结构,指令系统可以选和。
冯·诺依曼体系结构:程序和数据共用一个存储空间,程序指令存储地址和数据存储地址指向同一个存储器的不同物理位置,采用单一的地址与数据总线,程序和数据的宽度相同。
例如:8086、ARM7、MIPS…哈佛体系结构:程序和数据是两个相互独立的存储器,每个存储器独立编址、独立访问,是一种将程序存储和数据存储分开的存储器结构。
例如:AVR、ARM9、ARM10…精简指令系统 RISC复杂指令集系统 CISC3、AMBA定义了3组总线、和。
AHB(AMBA高性能总线):用于高性能。
高数据吞吐部件,如CPU、DMA、DSP之间的连接。
ASB(AMBA系统总线):用来作处理器与外设之间的互连,将被AHB取代。
APB(AMBA外设总线):为系统的低速外部设备提供低功耗的简易互连。
系统总线和外设总线之间的桥接器提供AHB/ASB部件与APB部件之间的访问代理与缓冲。
4、ARM系列微处理器支持的边界对齐格式有:、和字对齐。
字节对齐半字对齐5、RS-232C的帧格式由四部分组成,包括:起始位、、奇偶校验位和。
数据位停止位6、ARM微处理器有种工作模式,它们分为两类、。
其中用户模式属于。
七非特权模式特权模式非特权模式7、ARM7TDMI采用级流水线结构,ARM920TDMI采用级流水线。
嵌入式系统原理及应用—基于STM32和RT-Thread 第2章 STM32软硬件基础
本章总结
课后作业
2.2.2 最小系统示例
5. 启动
具有BOOT0和BOOT1引脚的MCU启动模式配置
启动模式选择引脚
BOOT1
BOOT0
启动模式
说明
X
0
从Flash启动
Flash被选为启动区域
0
1
从系统存储器启动 系统存储器被选为启动区域
1
1
从SRAM启动
SRAM被选为启动区域
22
嵌入式系统基本 概念
1 0 1 1 0 1 0
Flash 空
0 X 1 X X X X
启动模式
从Flash启动 从Flash启动 从系统存储器启动 从系统存储器启动 从系统存储器启动
从SRAM 从SRAM
23
本节小结
嵌入式系统基本 概念
最小系统搭建
开发环境搭建
本章总结
课后作业
1. 掌握STM32最小系统概念; 2. 熟练设计STM32最小系统。
24
2.3 开发环境搭建
裸机开发环境 RT-Thread开发环境 本节小结
STM32概述 最小系统设计 开发环境搭建
本章总结 课后作业
2.3.1 裸机开发环境
1. 软件下载 2. 软件安装
3. 软件测试
报错——安装程序所在路径包含 中文
26
STM32概述 最小系统设计 开发环境搭建
本章总结 课后作业
最小系统搭建
开发环境搭建
本章总结
课后作业
2.2.2 最小系统示例
5. 启动
具有BOOT0,无BOOT1引脚的MCU启动模式配置
BOOT0
0 X 0 1 X 1 X
第2章 嵌入式处理器(第三版)参考答案
第2章嵌入式处理器习题2-1 什么是CISC和RISC,各自有什么特点?答:CISC复杂指令集体系结构,RISC精减指令集体系结构。
CISCRISC一条指令仅执行简单操作,把微处理器能执行的指令数目减少到最低限度,以提高处理速度。
RISC处理器比同等的CISC(复杂指令集计算机)处理器要快50%~75%,CISC一条指令可以执行许多操作。
2-2 冯.诺依曼结构与哈佛结构各自的特点是什么?答:冯·诺依曼结构的处理器使用同一个存储器,即程序和数据共用同一个存储器;而哈佛结构则是程序和数据采用独立的总线来访问程序存储器和数据存储器。
2-3 目前有哪些主要嵌入式内核生产厂商及典型嵌入式内核?ARM处理器核有哪三大特点?答:主要内核厂商有:美国的MIPS公司MIPS处理器内核、美国的IBM与Apple和Motorola 联合开发的PowerPC、Motorola公司独立开发的68K/COLDFIRE、英国的ARM公司ARM处理器内核等等。
ARM内核的三大主要特点如下:(1)功耗低(2)性价比高(3)代码密度高2-4 简述ARM体系结构的技术特征。
答:(1)单周期操作:ARM指令系统中的指令只需要执行简单而和基本的操作,因此其执行过程在一个机器周期内完成。
(2)采用加载/存储指令结构:由于存储器访问指令的执行时间长(通过总线对外部访问),因此只采用了加载和存储两种指令对存储器进行读和写的操作,面向运算部件的操作都经过加载指令和存储指令,从存储器取出后预先存放到寄存器对内,以加快执行速度。
(3)固定的32位长度指令:指令格式固定为32位长度,这样使指令译码结构简单,效率提高。
(4)地址指令格式:编译开销大,尽可能优化,采用三地址指令格式、较多寄存器和对称的指令格式便于生成优化代码。
(5)指令流水线技术:ARM采用多级流水线技术,以提高指令执行的效率。
2-5 简述Thumb、Thumb-2及Thumb-2EE的主要特点。
嵌入式系统学习课件2
12
知识产权核(IP 核, intellectual property)
? IP核是指具有知识产权的、功能具体、接口规范、可在多个集成 电路设计中重复使用的功能模块,是实现系统芯片(SOC)的基 本构件。
? IP复用意味着设计代价降低(时间,价格) ? IP核的类别:
? 微处理器微处理器: ARM, PowerPC; ? 存储器存储器: RAM, memory controller; ? 外设: PCI, DMA controller; ? 多媒体处理: MPEG/JPEG ; ? encoder/decoder ; ? 数字信号处理器(DSP) ? 通信: Ethernet controller, router,
? 物理综合后的描述 ? 准备流片 ? 包含工艺相关的布局和时序信息 ? IP很容易保护 ? 多数的处理器和存储器
14
存储器
?嵌入式系统的存储器包括 主存和外存。 ?大多数嵌入式系统的 代码和数据都存储在处理
器可直接访问的存储空间即主存中 。 ?系统上电后在主存中的代码直接运行。主存储
器的特点是速度快,一般采用 ROM 、EPROM 、Nor Flash 、SRAM 、DRAM 等存储器件。
? 精简指令集:保留最基本的,去掉复杂、使用频度不高 的指令
? 采用Load/Store 结构,有助于减少指令格式,统一存 储器访问方式
? 采用硬接线控制代替微程序控制
11
CISC与RISC的对比
类别
CISC
指令系统 指令数量很多
RISC 较少,通常少于100
执行时间 编码长度
有些指令执行时间很长,如 整块的存储器内容拷贝;或 将多个寄存器的内容拷贝到 存贮器
9
嵌入式微控制器课后习题答案 第二章 高玉芹
第二章课后习题自动化朱秀红1.AT89系列的单片机的内部数据存储器可以分为哪几个不同的区域?各有什么特点?CPU是如何对不同空间进行寻址的?单片机的片内数据存储器地址范围是00H-FFH,有256B。
对于51系列高128B 被特殊功能寄存器占用。
对于52系列,高128B与特殊功能寄存器地址重叠,相同的地址,物理上是分开独立的。
存储器划分和特点:(1)低128B RAM区(00H--7FH)1)工作寄存器组区(00H--1FH):最低的32个单元是4个通用工作寄存器组,每个寄存器组包括8个寄存器,编号为R0--R7,PSW中的RS0和RS1用来确定当前使用哪一个寄存器组。
某一个时刻只能使用其中一个寄存器组,系统复位后指向工作寄存器组02)位寻址区(20H--2FH):位地址的表示形式:一种采用位地址的表示形式;一种采用字节地址(20H--2FH).位数的表示形式特点:该区域每个单元可以作为一般用户RAM区RAM单元整体使用;该区域的每一位可以作为单独的可寻址位单独使用3)用户RAM区(30H--7FH):可供用户作为数据存储区,这区域的操作指令丰富,数据处理灵活方便,是非常宝贵的资源。
但是,如果堆栈指针初始化时设置在这个区域,要留出足够的字节单元作为堆栈区,以防止在数据存储时,破坏堆栈的内容。
寻址方式:低128B(00H--7FH)可通过直接和间接寻址方式访问高128B(80H--FFH)直接寻址方式访问特殊功能寄存器(SFR);间接寻址访问高128B RAM(2)高128B的特殊功能寄存器(SRF)区1)在该区域中除了SFR之外剩余的空闲单元用户不得使用2)必须使用直接寻址的方式对SFR进行访问,可使用寄存器名称3)具有位地址和位名称的SFR才可以位寻址SFR“字节地址.位”直接使用位地址表示;使用位名称表示;使用SFR“字节地址.位”形式表示;使用SFR“名称.位”表示2.PSW包含哪些程序状态信息?这些状态信息的作用是什么?PSW是一个8位的寄存器,包含各种程序状态信息,相当于一个标志寄存器,以供程序查询和判别CY AC F0 RS1 RS0 0V --- PCY(PSW.7):进位标志,在执行某些算术和逻辑指令时可以被硬件和软件置位和清零,CY在布尔处理机中被认为是位累加器AC(PSW.6):辅助进位标志,当进行加法或减法操作时而产生低4位向高4位数进位或借位时,AC将被硬件置位,否则被清零F0(PSW.5):用户标志位。
【RTX操作系统教程】第2章 嵌入式实时操作系统介绍
【RTX操作系统教程】第2章嵌入式实时操作系统介绍RTX操作系统教程第2章嵌入式实时操作系统介绍2.1 实时操作系统概述实时操作系统(RTOS)是一种特殊类型的操作系统,主要用于嵌入式系统中,在固定的时间约束下完成任务。
RTOS的设计目标是满足实时性要求,并提供高可靠性和稳定性。
2.1.1 实时性要求实时系统通常分为硬实时系统和软实时系统。
硬实时系统要求任务在严格的时间约束下完成,任何延迟都是不能接受的。
软实时系统也要求任务在特定的时间约束下完成,但允许一定的延迟。
2.1.2 RTOS的特性RTOS具有以下特性:- 实时性:能够满足任务的实时性要求;- 可靠性:能够提供高可靠性和稳定性;- 灵活性:能够适应不同的应用需求;- 可移植性:能够在不同的硬件平台上使用。
2.2 嵌入式实时操作系统的架构嵌入式实时操作系统的架构包括内核、任务管理器、中断处理机制以及通信机制等。
2.2.1 内核RTOS的内核是实时操作系统的核心部分,负责任务的调度、资源管理、中断处理等。
内核一般包括任务管理、内存管理、中断管理、通信机制等功能模块。
2.2.2 任务管理器任务管理器负责任务的创建、删除、挂起、恢复和优先级调度等操作。
任务管理器根据任务的优先级和实时性要求,决定任务之间的运行顺序。
2.2.3 中断处理机制中断处理机制是RTOS的重要组成部分,用于处理外部中断事件。
当发生外部中断时,RTOS会中断当前任务的执行,转而执行中断服务程序。
2.2.4 通信机制通信机制用于任务之间的数据交换和共享。
常用的通信机制包括信号量、消息队列、邮箱、互斥锁等。
2.3 RTX操作系统的应用领域RTX操作系统广泛应用于需要实时性的嵌入式系统中,包括工业控制、通信设备、汽车电子、医疗设备等领域。
2.4 RTX操作系统的优势RTX操作系统具有以下优势:- 高可靠性:RTOS能够保证任务的实时性和可靠性;- 稳定性:RTOS在各种硬件平台上运行稳定,不易出现故障;- 灵活性:RTOS能够适应不同的应用需求,具有较强的可扩展性。
第2章嵌入式操作系统中的基本概念汇总ppt课件
2.6 任 务 切 换
任务切换(Context Switch或者Task Switch)
即CPU寄存器内容切换。实际上是模拟一次中 断过程,从而实现CPU使用权的转移。
任务栈:每个任务自己独立的堆栈,用于保存任 务的当前状态和所有寄存器内容。
本章内容
2.1 前后台系统 2.2 调度 2.3 临界区 2.4 进程与线程 2.5 任务与多任务 2.6 任务切换 2.7 死锁 2.8 不可剥夺型内核
2.9 可剥夺型内核 2.10 可重入性 2.11 优先级反转 2.12 事件 2.13 互斥 2.14 同步 2.15 通信 2.16 对存储器的要求 习题
•
2.5 任务与多任务
任务:在不同的应用领域具有不同的意义,它既 可以是一个独立装载的程序,也可以是全部程序 中的一段。在实时操作系统中,有时会用线程或 者进程来替代任务。
嵌入式实时操作系统的任务:大多数嵌入式系统不 具备担负面向进程操作系统的内存开销,小的微 处理器也不具备支持面向进程操作系统的硬件结 构——绝大多数嵌入式实时操作系统的任务都采 用了线程模式。
2.9 可剥夺型内核
可剥夺型内核:一旦有更高优先级的任务准备就 绪,当前正在运行的低优先级任务的CPU使用权 就立即被剥夺,该任务转为就绪态或挂起态, CPU的使用权移交给那个更高优先级的任务。
被中断的任务处理:如果中断服务使得一个高优 先级任务准备就绪,那么中断服务完成后,被中 断的任务将被挂起,高优先级的任务继续运行。
图2.3 不可剥夺型内核运行示意图
运行过程:
(1) 低优先级任务正在运行时,有一个异步事件发生,
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.7 典型ARM微处理器芯片S3C2410A
2.7.1 S3C2410A芯片概述
S3C2410芯片是韩国SAMSUNG公司在ARM920T内核 的基础上设计和生产的一款嵌入式微处理器。
主要片内外围模块: 1)3通道UART(异步串行接口) 2)117个通用GPIO接口(I/O位) 3)4个USB主机接口,1个USB设备接口 4)I2C总线接口 5)56个中断源 6)4个16位定时器 7)LCD控制器 8)触摸屏接口(与ADC配合)等
复习: 1. ARM的含义 2. ARM微处理器的寄存器组织 3. ARM的运行模式
2.5 ARM支持的数据类型和存储模式
2.5.1 ARM支持的数据类型 ARM(Advanced RISC Machine) 1. 字(word)32位 2. 半字(Half-Word)16位 3. 字节(Byte)8位
2.7.2 S3C2410A芯片的内部结构
了解: 1)ARM920T内核 2)存储器控制器 3)中断管理 4)LCD控制器 5)UART 6)GPIO 7)A/D转换器 8)触摸屏接口 2.7.3 S3C2410A芯片的引脚及功能 见书P47页图
2.7.4 S3C2410A芯片与80C51单片机性能比较
2个 4个定时/计数器 5个中断源(2个外部)56个中断源(24个外部) 无 内置8路10位A/D转换器 无 无 无 1个 1个 3个
2.8 基于S3C2410A微处理器的实验平台
实验平台组成
1. 核心板部分
2. 主板部分 3. LCD显示部分
பைடு நூலகம்
2.9 嵌入式系统应用实例设计 实现采集3路模拟电压,将采集的结果以 图形和数值形式显示在LCD上,当某路电 压达到报警值时,在LCD上闪烁显示,同 时向指定手机发出报警短信息。
作业
1,3,4,5,6,8,9
端模式的数据存储图。
小端模式:
内存
大端模式:
内存 地址 00000100H 12H
地址
00000100H 00000101H 34H
12H
00000101H
34H
2.5.3 ARM支持的I/O寻址
类似于单片机下的特殊功能寄存器
例如:
串口数据发送寄存器的地址可以写为0x50000020
2.6 ARM微处理器的异常 ARM微处理器的工作模式有7种,除了用户模 式和系统模式外,其他都属于异常模式。 (类似于单片机的中断)
2.5.2 数据在内存中的存储方法:
以字节为基本单位,每一字节占一个存储单元。 对多字节信息可采用小端模式或大端模式存放。 小端模式:低字节数据存放在内存低地址处; 高字节数据存放在内存高地址处。 大端模式:低字节数据存放在内存高地址处; 高字节数据存放在内存低址处。
例:若将数据0x1234,存放于地址从0x0100开 始的内存单元中,请画出分别采用大、小
性能 80C51单片机 S3C2410X嵌入式微处理器 可运行操作系统 203MHz 1GB(内部16KB+16KB) 1.8V/3.3VDC 117位 3个异步串行接口 运行操作系统 很难运行操作系统 22MHz 工作频率 寻址空间 供电 并口 串口 定时/计数器 中断管理 内置A/D LCD接口 触摸屏接口 USB接口 64KB(内部 128B+4KB) 5VDC 32位 1个异步串行接口
更具体的处理器的异常处理过程:
进入异常操作(类似单片机的中断响应,异常包 括中断请求):
1)将下一条指令的地址保存在相应的链接寄存
器LR (R14)中; 2)将CPSR复制到相应的SPSR中; 3)强制使CPSR模式位置成对应异常类型的值; 4)强制使程序计数器指向相应异常向量(类似 单片机中断服务程序入口地址),取下一 条指令,转到相应异常处理程序执行。
2.6.1 异常的类型
理解好优先级和入口地址的作用。
2.6.2 异常的响应及返回
1. 异常的响应 1)保护断点 2)保存当前状态CPSR
3)设置运行模式
4)装载异常向量到PC(在异常程序入口地址中 保存) 2. 异常的返回 1) 恢复原断点地址 2) 还原CPSR(将SPSR中的值还原) 3) 还原中断禁止位(允许新的中断响应)