ARM体系结构与编程---第一章.ppt

ARM体系结构与编程 嵌入式教研室 授课教师：岳洋 email: haizhix@163.com 办公电话 前言 了解嵌入式系统概述 1 嵌入式系统简介 2 嵌入式系统的定义 3 嵌入式系统的特点 4 嵌入式系统的组成 5 嵌入式系统的应用 嵌入式系统组成 嵌入式系统简介 嵌入式系统的历史与现状 从1946年电子计算机的诞生，发展到今天，在许多场合要求将微型机嵌入到一个对象体系中，实现智能化控制。 为了区别于通用计算机系统，把嵌入到对象体系中，实现智能化控制的计算机，称作嵌入式计算机系统。 嵌入式系统简介 现代计算机技术的两大分支 计算机进入了通用计算机与嵌入式计算机两大分支并行发展时代。 通用计算机侧重的发展方向：高速、海量的数值计算、总线速度提升，扩大存储容量。 嵌入式计算机对体积、功耗、功能、可靠性、专用性有较高要求。 2 嵌入式系统的定义 嵌入式系统的定义 嵌入式系统：以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、面向应用，对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统 。 嵌入式系统的应用 现实生活中的嵌入式系统实例 家庭环境 现实生活中的嵌入式系统实例 办公室环境 现实生活中的嵌入式系统实例 工业自动化领域 现实生活中的嵌入式系统实例 国防领域 现实生活中的嵌入式系统实例 交通领域 现实生活中的嵌入式系统实例 航空领域 现实生活中的嵌入式系统实例 医疗系统 第1章 ARM概述及其基本编程模型 1.1 ARM简介 ARM公司简介 1.1 ARM简介 ARM公司简介 1.1 ARM简介 ARM有三种含义：一个公司的名称；一类处理器的通称；一种技术的名称。 ARM不是完整的单片机，它只是一个内核。 所谓以ARM为核的单片机，就是把ARM作为中央处理器（核），根据需要设计出：I/O口、功能模块、外围总线接口，用总线把几部分和ARM核连接在一起，组成一个单片机。这个单片机由ARM核控制。 在学习单片机时，结构相对简单，会较快的涉及定时器/计数器、串口、I/O引脚的使用。 学习ARM核时，同样也是对寄存器的设置（汇编指令、c语言）来控制ARM核、I/O管脚、功能模块，实现功能。 ARM与单片机学习过程有许多相识的地方。 很多外围电路适用ARM也适用于单片机。 学会ARM核以后，就大致掌握了所有以ARM为核的单片机。无论这个单片机结构多么复杂，功能多么强大，也无论它来自哪个厂家。 1.1 ARM简介 ARM体系结构 1、在同一条数据处理指令中包含算术逻辑处理和移位处理。 如： ADD R0,R1,R1,LSL #3 ;R0=R1+R1*8 1.1 ARM简介 各ARM体系结构版本(这里主要指指令集） 1.1 ARM简介 各ARM体系结构版本——V1 1.1 ARM简介 各ARM体系结构版本——V2 1.1 ARM简介 各ARM体系结构版本——V3 1.1 ARM简介 各ARM体系结构版本——V4 1.1 ARM简介 各ARM体系结构版本——V5 1.1 ARM简介 各ARM体系结构版本——V6 1.1 ARM简介 各ARM体系结构版本——V7 1.1 ARM简介 ARM处理器核简介 1.1 ARM简介 ARM处理器核简介——ARM7 1.1 ARM简介 ARM处理器核简介——ARM7特点 1.2 ARM7 简介 1.2 ARM7TDMI 简介 1.1 ARM简介 ARM处理器核简介——ARM9 1.1MIPS/MHz的哈佛结构（程序代码和数据的存储空间分开,程序和数据存储在不同的存储空间中，有各自的程序总线和数据总线），5级流水线。 32位ARM指令集和16位Thumb指令集 全性能的MMU(存储器管理单元），支持Windows CE、Linux、uC/osⅡ等多种主流嵌入式操作系统 物理结构上，支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处理能力。 1.1 ARM简介 ARM处理器核简介——ARM10 支持DSP指令集，适合于需要高速数字信号处理的场合。 6级流水线，指令执行效率更高。 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 支持64位的高速AMBA总线接口。 支持VFP10浮点处理协处理器。 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。 支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处理能力 主频最高可达400MIPS。 内嵌并行读/写操作部件。 ARM公司在2003年4月29日宣布了其下一代ARM架构的CPU－ARM11（又名Jaguar美洲虎），基于ARM11的微处理器具有更强的性能，尤其是多媒体处理能力。 ARM11微处理器