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ARM体系结构 目录 1 总体介绍 2 ARM处理器的分类 3 流水线（pipeline） 4 模式（model）和寄存器 5 异常和异常向量表 6 存储和I/O 7 AHBA总线 1 总体介绍 1.1 ARM公司和ARM处理器 1）ARM是一个CPU内核。ARM公司自己并不生产或销售芯片，它采用技术授权模式，通过出售芯片技术授权，收取授权费和技术转让费。 2）基于ARM内核的处理器是目前消费类电 子市场中占有量第一的处理器，尤其是 手机行业。 3）ARM是“Advanced RISC Machine” 的缩写，最早的ARM处理器诞生于 80年代的英国。 1.2 ARM处理器的使用量 1.3 ARM处理器的特点 支持CACHE和MMU CACHE的冯·诺依曼体系结构/哈佛体系结构 RISC指令集 固定的32位指令 Load/Store体系结构 大多数指令单周期完成 流水线执行 Thumb\DSP\jazeller功能扩展 低功耗 支持CACHE和MMU (1) 1、为什么采用高速缓存 微处理器的时钟频率比内存速度提高快得多，高速缓存可以提高内存的平均性能。 2、高速缓存的工作原理 高速缓存是一种小型、快速的存储器，它保存部分主存内容的拷贝。 支持CACHE和MMU (2) MMU(Memory Management Unit) 虚实地址变换 内存地址访问保护 RISC指令集 RISC：精简指令集（Reduced Instruction Set Computer) 指令集中的指令长度（大小）基本一致 在通道中只包含最有用的指令 确保数据通道快速执行每一条指令 使CPU硬件结构设计变得更为简单 RISC与CISC CISC RISC 流水线操作 流水线技术：几个指令可以并行执行 提高了CPU的运行效率 内部信息流要求通畅流动 1.4 命名的含义 1.6 PXA250开发板例子(上面) 串口 Reset键 GPIO LED 10兆以太网(eth1) 10兆以太网(eth0) 以太网卡指示灯(LED) 电源 电源指示灯(LED) 1.6 PXA250开发板的例子(下面) JTAG接口 SP0 SP1 SSP 音频接口 PXA250微控制器 网卡芯片 稳压器 目录 1 总体介绍 2 ARM处理器的分类 3 流水线（pipeline） 4 模式（model）和寄存器 5 异常和异常向量表 6 存储和I/O 7 AHBA总线 2 ARM处理器的分类 2.1 基于处理器内核的分类 ARM7T，ARM7E，ARM9，ARM9E，ARM10T，ARM10E，ARM11 2.2 基于指令集体系结构的分类 v4T，v5T，v5TE，v5TEJ，v6 2.3 uClinux对ARM处理器的分类 2.1 ARM Core（ARM核） 处理器核/整数核(Processor Core/Integer Core)：ARM7TDMI, ARM9TDMI, ARM9E-S， ARM10TDMI，ARM10E等。 ARM CPU核(ARM CPU Cores)：ARM710T/720T/740T, ARM920T/940T, ARM946E-S, ARM966E-S, ARM1020E等。 基于ARM Core CPU的应用处理器，比如：Intel的PXA25x，Philip的lpc22xx系列， Samsung的S3C44B0等。 2.1.1 ARM7T和ARM7E Family 2.1.1 ARM7系列的升级 2.1.2 ARM9 Family 2.1.2 ARM9系列的升级 2.1.3 ARM9E Family 2.1.3 ARM9E系列的升级 2.1.4 ARM10E和ARM10T Family 2.1.5 ARM11 Family 2.1.6 StrongARM和XScale SA-1110 （基于StrongARM） 内核SA-1 16k I-Cache + 8k D-Cache I-MMU + D-MMU PXA25x/26x/27x IXP2400(基于XScale) 内核XScale 7/8级流水线 32k I-Cache + 32k D-Cache I-MMU + D-MMU 2.1.7 基于ARM的SOC 2.2 指令集体系结构（ISA） 2.2 指令集体系结构 2.3 uClinux-2.4.x的分类 ARM7TDMI：Triscend-A7S，Triscend-A7V，AT91M40xxx，S3C3410X，S3C4510B，S3C4530A01，S3C44B0X ARM720 ARM740 ARM920 ARM940 ARM94