ARM体系结构与接口技术 —— ARM基础 及 指令

一、ARM基础

1、ARM公司讲解

1. 成立于1990年11月
   1. 前生为Acorn计算机公司；
2. 主要设计ARM系列RISC处理器内核；
3. 授权ARM内核给生产和销售半导体的合作伙伴；
   1. ARM公司不生产芯片；

2、ARM产品线

                                

3、授权的厂家

1. TI(德州仪器)
   1. Omap3430 Cortex-a8核600MHz(若基亚N96)
   2. Omap3530 Cortex-a8核600MHz(ARM+DSP双核)
2. Samsung(三星)
   1. S5PC100 Cortex-A8核 600MHz (iphone 3GS和M9都应用此芯片)
   2. S5PC110/S5PV210 Cortex-A8  1GHz (号称世界上最快的ARM处理器)
3. Freescale(飞思卡尔)
   1. MX512/ i.MX513/ i.MX515 Cortex-A8核 600MHz~1GHz(在多款上网本中得到应用)
4. Marvell(马维尔)
   1. PXA930 800MHz Cortex-A8核
   2. ARMADA 500/600/1000系列Sheeva PJ4核心 1GHz~1.2GHz(支持ARMv7指令集，架构异同)
5. Qualcom(高通)
   1. QSD8650A/QSD8672(Snapdragon系列) 1。3GHz~1.5GHz scorpion核心(支持ARMv7指令集，架构异同)
6. Nvidia(英伟达)
   1. Tegra  ARM11核  700MHz
   2. Tegra2 (下一代产品) Cortex A8(或A9)核

4、体系结构

                 

注：不同的架构采取不同的指令集；

        哈弗结构是数据和指令分开存储并行；

        冯.若依曼（普林斯顿）结构是混合存储的；

5、ARM系统的硬件组成与运行原理

                                           

6、安装交叉编译工具链：arm 2011.09.70 arm none linux gnueabi.exe

                                            

7、ARM工作模式(ARM主要有7个基本工作模式)

1. User : 非特权模式，大部分任务执行在这种模式；
2. FIQ :当一个高优先级（fast）中断产生时将会进入这种模式；
3. IRQ :当一个低优先级（normal）中断产生时将会进入这种模式；
4. Supervisor : 当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式；
5. Abort  :当存取异常时将会进入这种模式；
6. Undef :当执行未定义指令时会进入这种模式；
7. System :使用和User模式相同寄存器集的特权模式；

8、ARM有37个寄存器

1.    1个用作PC(Program Counter)；
2.    1个用作CPSR(Current Program Status Register)；
3.    5个用作SPSR(Saved Program Status Register)；
4.    30个通用寄存器；

9、ARM工作模式及寄存器框图

                                     

• 阴影部分 的寄存器是 —  单片机（MCU）在当前在当前状态下 独有的寄存器；
• 没有阴影部分的 寄存器，是所有工作模式下公用的 寄存器；
• CPSR 特殊的寄存器：状态寄存器 ，当前的工作模式；
• PC 寄存器：当前的 执行位置；

CPSR寄存器：

10、结合keill ，ARM中的寄存器具体的运行过程；

11、测试：

1. ARM有哪些工作模式？         
2. ARM核有多少个寄存器？
3. PC和LR寄存器的别名？
4. R13别名是什么？
5. 哪种模式使用的寄存器是最少的？
6. 在Thumb和ARM指令的区别？
7. CPSR的哪位反映了处理器的状态？