《嵌入式系统基础教程》第07讲_第4章ARM存储器组织和异常中断_习题.pptx

2008年6月21日
南京大学计算机系
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片上存储器用作紧耦合存储器
紧耦合存储器的英文原文如下：
Tightly Coupled Memory，TCM
弥补Cache访问的不确定性而增加的片上存储器。
除了片上紧耦合存储器外，还有紧耦合存储器接 口，它能够提供低延时的外存储器访问。
有的处理器含有分立的指令TCM和数据TCM。 TCM包含在存储器地址映射空间中，可以作为快 速存储器来访问。除了不得包含读敏感地址之外， 对TCM接口上连接的存储器类型没有其他限制。 TCM使用物理地址，对TCM的写访问受到MMU 内部保护信息的控制。
参看下图，抽象成一个呈金字塔型的存储结构 注重研究第2层
寄存器 片内Cache，写缓存，TCM，片内SRAM
板卡级SRAM，DRAM和SDRAM NOR型和NAND型闪速存储器 硬盘驱动器、光盘驱动器
速
容
度
量ຫໍສະໝຸດ Baidu
加
增
快
大
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4.6.3 片上存储器的用法
多数ARM处理器芯片内部集成了存储器
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Cortex-R4F方框图—含TCM接口
注意图的右 侧含有一个 TCM仲裁 和接口模块
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ARM1136的TCM支持DMA传输
参看ARM1136的方框图
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ARM966E-S核的TCM地址映射
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ARM966E-S的TCM接口特点（续1）
The features of the TCM interface include:
◇ independent ITCM and DTCM sizes of 0KB or 1KB64MB in power-of-two increments
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4.6.1 数据类型和存储格式
ARM存储器中的数据类型有6种
有符号数
8位（字节）、16位（半字）、32位（字）
无符号数
8位（字节）、16位（半字）、32位（字）
缺省端序设置为小端序
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4.6.2 ARM的存储体系
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4.6 ARM存储器组织
介绍以下内容：
数据类型和存储格式 ARM的存储体系 片上存储器的用法 协处理器CP15 存储器管理单元MMU 保护单元 快速上下文切换扩展 写缓存器（Write Buffer） ARM的异常中断向量表和异常中断处理与返回
◇ variable TCM wait state control for ITCM and DTCM
◇ ability to indicate sequential and nonsequential accesses.
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ARM966E-S的TCM特点接口（续2）
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TCM在ARMv6处理器核的位置
ARMv6处理器包括：ARM1136J-S、ARM1156T2
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片内的TCM存储器
ARM926EJ-S核心内置32KB指令缓存、16KB 数字缓存和8KB数据-TCM（紧密耦合内存） 和8KB指令-TCM（紧密耦合内存）；
《嵌入式系统原理与开发》
2008年春季
第7讲
南京大学计算机系 俞建新主讲
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第4章ARM体系结构
本章主要介绍以下内容：
ARM体系结构版本 ARM处理器系列 ARM流水线 ARM工作模式和工作状态 ARM寄存器组织 ARM存储器组织 ARM的异常中断 AMBA和ARM7TDMI
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ARM966E-S的TCM别名地址空间
物理存储块可以 通过TCM接口映 射在片内的TCM 存储区
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ARM966E-S的TCM特点
The ARM966E-S processor supports both instruction and data TCMs. You can use the DTCM and ITCM to store real-time and performance-critical code. The TCMs are instantiated externally to the ARM966E-S macrocell providing for flexibility in the design of the memory subsystem. The system designer can select memory type and optimize the memory subsystem for power or speed.
The ARM966E-S processor contains a TCM controller that:
◇ schedules requests to the TCM interface ◇ handshakes with the ARM966E-S memory system
它们统称为片上存储器
用途有：片上Cache、片上SRAM、紧耦合存储 器（TCM） 、写缓存
片上存储器的存储空间可以通过指令进行配置， 定义成片上Cache，或者片上SRAM，或者一部分 片上Cache加一部分片上SRAM。
紧耦合存储器和写缓存均需要编程使能或者硬件 接线使能
按照具体应用情况决定片上存储器配置方法
◇ software visibility and programmability of TCM size and enable
◇ boot control for ITCM
◇ data access to the ITCM for literal pool accesses in code
◇ simple SRAM-style interface supporting both reads and writes