本科-嵌入式arm-第2章arm7体系结构.ppt

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胡威
武汉科技大学计算机学院
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ARM7体系结构
ARM简介
ARM7TDMI
ARM的模块、内核和功能框图
ARM处理器状态
ARM处理器模式
ARM内部寄存器
当前程序状态寄存器
ARM体系的异常、中断及其向量表
ARM体系的存储系统
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ARM简介
ARM公司简介
ARM是Advanced RISC Machines的缩写，它是一家微处理器行业的知名企业，该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC （精简指令集）处理器。
公司的特点是只设计芯片，而不生产。它将技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，并提供服务。
ARM公司简介
将技术授权给其它芯片厂商
形成各具特色的ARM芯片
. . .
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ARM简介
RISC结构特性
RISC是精简指令集计算机的缩写，其目标是设计出在高时钟频率下单周期执行，简单而有效的指令集。ARM内核采用RISC体系结构，因此具有RISC的结构特点：
具有大量的通用存储器；
独特的装载/保存（load-store）结构；
简单的寻址模式;
统一和固定长度的指令格式。
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ARM简介
ARM体系结构
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ARM简介
#2022
常用ARM处理器系列
ARM公司开发了很多系列的ARM处理器核，目前最新的系列是Cortex，而ARM6核以及更早的系列已经很罕见了。当前应用比较多的ARM处理器核系列有：
ARM7
ARM9
ARM10E
Xscale
ARM11
Cortex
ARM9E
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ARM简介
ARM Cortex系列简介
基于ARMv7版本的ARM Cortex系列产品由A、R、M三个系列组成，具体分类延续了一直以来ARM面向具体应用设计CPU的思路。
ARM Cortex
A应用处理器（Application Processor ）系列
R实时控制处理（Real Time Control ）系列
M微控制器（Micro Controller ）系列
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ARM简介
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ARM简介
CortexTM-M3处理器简介
该处理器是首款基于ARMv7-M架构的处理器，采用了纯Thumb2指令的执行方式，具有极高的运算能力和中断相应能力。
Cortex-M3主要应用于汽车车身系统，工业控制系统和无线网络等对功耗和成本敏感的嵌入式应用领域。目前最便宜的基于该内核的ARM单片机售价为1美元。
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ARM简介
CortexTM-R4处理器简介
该处理器是首款基于ARMv7架构的高级嵌入式处理器，其主要目标为产量巨大的高级嵌入式应用系统，如硬盘，喷墨式打印机，以及汽车安全系统等等。
CortexTM-R4F处理器简介
该处理器在CortexTM-R4处理器的基础上加入了代码错误校正(ECC)技术，浮点运算单元(FPU)以及DMA综合配置的能力，增强了处理器在存储器保护单元、缓存、紧密耦合存储器、DMA访问以及调试方面的能力。