ARM实训开发板设计—软件设计 开题报告.docVIP

毕业设计(论文)开题报告 学 生 姓 名： 学 号： 专 业： 通信工程 设计(论文)题目： ARM实训开发板设计—软件设计 指 导 教 师: 2011 年 2 月 21 日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000字左右的文献综述 文 献 综 述 12 ARM嵌入式的教学现状 由于基于ARM的嵌入式系统软、硬件开发同传统51单片机开发相比复杂度和难度急剧加大。要建立一个新的、以ARM技术为核心的嵌入式系统教学课程体系,就需要总结以往以51单片机为核心的嵌入式系统教学经验,同时也要与ARM技术的自身特点以及国内实际教育基础和产业发展的具体情况相结合。既要加强嵌入式的基础教育,又要面向实际工程应用,提升嵌入式教学的实用性和工程性。 2.1　嵌入式系统教学特点 (1)基础性　 可作为计算机、电工电子、自动控制等专业的基础平台课,可以强化基础知识; (2)综合性　 涉及电子、计算机、自动控制等诸多专业知识,专业性强,可包括操作系统、微机原理、编程语言 程序设计、计算机网络和单片机设计等课程内容。嵌入式系统是软件、硬件设计的完美结合,可以有效训练学生的综合能力; 实践性 实验是嵌入式系统教学的重要环节,培养学生从问题需求开始,掌握如何设计自己系统的方法。 3 ARM7的结构特点 ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器，最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。采用ARMV4T(Newman)结构，平均功耗0.6mW/MHZ。 ARM7微处理器系列具有如下特点：－　具有嵌入式ICE－RT逻辑，调试开发方便。－　极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。－　能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。　－　代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。　－　对操作系统的支持广泛，包括Windows　CE、Linux、Palm　OS等。－　指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容，便于用户的产品升级换代。　－　主频最高可达130MIPS，高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。ARM7系列微处理器的主要应用领域为：工业控制、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。ARM7系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM720T、ARM7EJ。其中，ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端ARM处理器核。TDMI的基本含义为：T：　支持16为压缩指令集Thumb；D：　支持片上Debug；M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）I：　嵌入式ICE，支持片上断点和调试点； 4 ARM微处理器结构　　4.1 RISC体系结构：－ 采用固定长度的指令格式，指令归整、简单、基本寻址方式有2～3种。－ 使用单周期指令，便于流水线操作执行。－ 大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/ 存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。　　除此以外，ARM体系结构还采用了一些特别的技术，在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积，并降低功耗：－ 所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行，从而提高指令的执行效率。－ 可用加载/存储指令批量传输数据，以提高数据的传输效率。－ 可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。－ 在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。　　4.2 ARM微处理器的寄存器结构　　ARM处理器共有37个寄存器，被分为若干个组（BANK），这些寄存器包括：－ 31个通用寄存器，包括程序计数器（PC指针），均为32位的寄存器。－ 6个状态寄存器，用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态，均为32位，目前只使用了其中的一部分。　　同时，ARM处理器又有7种不同的处理器模式，在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与之对应。即在任意一种处理器模式下，可访问的寄存器包括15个通用寄存器（R0～R14）、一至二个状态寄存器和程序计数器。在所有的寄存器中，有些是在7种处理器模式下共用的同一个物理寄存器，而有些寄存器则是在不同的处理器模式下有不同的物理寄存器。关于ARM处理器的寄存器结构，在后面的相关章节将会详细描述。　　4.3 ARM微处理器的指令结构　　ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令为32位的长度，Thumb指令为16位长度。Thumb指令集为ARM指令集的功能子集，但