chapter_2_ARM7体系结构(0)概要

7.内部寄存器
16.调试接口简介
8. 程序状态寄存器
17.ETM接口简介
第2章 目录
1.简介
9.异常
2.ARM7TDMI
10.中断延迟
3.ARM7TDMI的模块和 11.复位
内部框图
12.存储器及存储器映射
4.体系结构直接支持的 I/O
数据类型
13.寻址方式简介
5.处理器状态
14.ARM7指令简介
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Thumb 16 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备，以及 移动电话、PDA等无线设备。
该系列包括ARM1020E和ARM1020E微处理器 核，其核心在于使用向量浮点（VFP）单元VFP10 提供高性能的浮点解决方案，从而极大提高了处理 器的整型和浮点运算性能。
可以用于视频游戏机和高性能打印机等场合。
2.1 ARM简介
• ARM处理器核简介——SecurCore
该系列涵盖了SC100、SC110、SC200和SC210 处理核。该系列处理器主要针对新兴的安全市场， 以一种全新的安全处理器设计为智能卡和其它安全 IC开发提供独特的32位系统设计，并具有特定反伪 造方法，从而有助于防止对硬件和软件的盗版。
公司的特点是只设计芯片，而不生 产。它将技术授权给世界上许多著名的半导体、软 件和OEM厂商，并提供服务。
2.1 ARM简介
• ARM公司简介
将技术授权给 其它芯片厂商
...
形成各具特色 的ARM芯片
2.1 ARM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：
2.1 ARM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ARM11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：
ARM7 SecurCore
Xscale
ARM9
ARM9E
ARM10
2.1 ARM简介
• ARM处理器核简介——ARM7
▪基本的数据处理指令（不包括乘法）； ▪字节、字和半字加载/存储指令； ▪具有分支指令，包括在子程序调用中使用的分 支和链接指令； ▪在操作系统调用中使用的软件中断指令。
2.1 ARM简介
• 各ARM体系结构版本——V2
同样为26位寻址空间，现在已经废弃不再使用， 它相对V1版本有以下改进：
▪具有乘法和乘加指令； ▪支持协处理器； ▪快速中断模式中的两个以上的分组寄存器； ▪具有原子性加载/存储指令SWP和SWPB。
2.1 ARM简介
• ARM处理器核简介——ARM9
该系列包括ARM9TDMI、ARM920T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。
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。
2.1 ARM简介
• ARM处理器核简介——ARM10
6.处理器模式
15.协处理器接口
7.内部寄存器
16.调试接口简介
8. 程序状态寄存器
17.ETM接口简介
2.1 ARM简介
• ARM公司简介
ARM是Advanced RISC Machines的缩写，它是 一家微处理器行业的知名企业，该企业设计了大量 高性能、廉价、耗能低的RISC （精简指令集）处 理器。
第2章 ARM7体系结构
第2章 目录
1.简介
9.异常
2.ARM7TDMI
10.中断延迟
3.ARM7TDMI的模块和 11.复位
内部框图
12.存储器及存储器映射
4.体系结构直接支持的 I/O
数据类型Байду номын сангаас
13.寻址方式简介
5.处理器状态
14.ARM7指令简介
6.处理器模式
15.协处理器接口
2.1 ARM简介
• 各ARM体系结构版本——V3
寻址范围扩展到32位（事实上也基本废弃），增 加了两个寄存器CPSR和SPSR，增加了两种处理器模 式。相应地指令集发生如下改变：
▪增加了两个指令MRS和MSR，允许访问新地 CPSR和SPSR寄存器； ▪修改过去用于异常返回指令的功能，以便继续使 用。
2.1 ARM简介
• 各ARM体系结构版本——V4
不再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：
▪半字加载/存储指令； ▪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； ▪使用用户模式寄存器的新的特权处理器模式。
▪大的、统一的寄存器文件； ▪装载/保存结构，数据处理 操作只针对寄存器的 内容，而不直接对存储器进行操作； ▪简单的寻址模式; ▪统一和固定长度的指令域，简化了指令的译码。
2.1 ARM简介
• ARM体系结构
ARM体系结构的特点： ▪每条数据处理指令都对算术逻辑单元和移位器控 制，以实现ALU和移位器的最大利用； ▪地址自动增加和减少寻址模式，优化程序循环； ▪多寄存器装载和存储指令实现最大数据吞吐量; ▪所有指令的条件执行实现最快速的代码执行。
2.1 ARM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5 种主要的ARM指令集体系结构版本，以版本号 V1～V5表示。
2.1 ARM简介
• 各ARM体系结构版本——V1
该版本的ARM体系结构，只有26位的寻址空 间，没有商业化，其特点为：
2.1 ARM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。