《ARM架构》PPT课件

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1、ARM架构2AgendaARM公司简介ARM特点编程模式指令集系统设计ARMLtd成立于1990年11月前身为Acorn计算机公司AdvanceRISCMachine(ARM)主要设计ARM系列RISC处理器内核授权ARM内核给生产和销售半导体的合作伙伴ARM公司不生产芯片IP(IntelligenceProperty)另外也提供基于ARM架构的开发设计技术软件工具,评估板,调试工具,应用软件,总线架构,外围设备单元，等等ARMOfficesWorldwide800+雇员全球EnglandCambridge,Maidenhead,Sheffield,Bl

2、ackburnGermanyMunichFranceParis,SophiaAntipolisKoreaSeoulUSSeattle,LosGatos,WalnutCreek,Austin,Boston,SanDiegoChinaTaiwanandShanghaiJapanShin-Yokohama(Tokyo)ARMPartnershipModel6AgendaARM公司简介ARM特点编程模式指令集系统设计RISC架构简介1979年美国加州大学伯克利分校提出了RISC（ReducedInstructionSetComputer，精简指令集电脑）的概念，

3、把着眼点放在了如何使电脑的结构更加简单合理地提高运算速度上。RISC结构优先选取使用频最高的简单指令，避免复杂指令；将指令长度固定，指令格式和寻地方式种类减少；以控制逻辑为主，不用或少用微码控制等措施来达到上述目的。到目前为止，RISC架构也还没有严格的定义，一般认为，RISC架构应具有如下特点：采用固定长度的指令格式，指令归整、简单、基本定址方式有2～3种。使用单周期指令，便于管线操作执行。大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有载入/存储指令可以存取记忆体，以提高指令的执行效率。CISC与RISC比较传统的CISC（ComplexInst

4、ructionSetComputer，复杂指令集电脑）结构有其固有的缺点，即随著电脑技术的发展而不断引入新的复杂的指令集，为支援这些新增的指令，电脑的架构会越来越复杂，然而，在CISC指令集的各种指令中，其使用频率却相差悬殊，大约有20%的指令会被反复使用，占整个程式码的80%。而余下的80%的指令却不经常使用，在程式设计中只占20%，显然，这种结构是不太合理的。ARM微处器特点采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点：体积小、低功耗、低成本、高性能。支援Thumb（16位）/ARM（32位元）双指令集，能很好的相容8位/16位器件。大量使用暂存

5、器，指令执行速度更快。大多数资料操作都在暂存器中完成。定址方式灵活简单，执行效率高。指令长度固定。10AgendaARM公司简介ARM特点编程模式指令集系统设计数据和指令类型ARM采用的是32位架构.ARM约定:Byte：8bitsHalfword：16bits(2byte)Word:32bits(4byte)大部分ARMcore提供：ARM指令集（32-bit）Thumb指令集(T变种)（16-bit）Jazellecores支持Javabytecode(J变种，4TEJ)12处理器工作模式ARM有7个基本工作模式:User:非特权模式，大部分任务执行

6、在这种模式正常程序执行的模式FIQ:当一个高优先级(fast)中断产生时将会进入这种模式高速数据传输和通道处理IRQ:当一个低优先级(normal)中断产生时将会进入这种模式通常的中断处理Supervisor:当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式供操作系统使用的一种保护模式Abort:当存取异常时将会进入这种模式虚拟存储及存储保护Undef:当执行未定义指令时会进入这种模式软件仿真硬件协处理器System:使用和User模式相同寄存器集的特权模式特权级的操作系统任务r0r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12r13(sp)r14(lr)

7、r15(pc)cpsrr13(sp)r14(lr)spsrr13(sp)r14(lr)spsrr13(sp)r14(lr)spsrr13(sp)r14(lr)spsrr8r9r10r11r12r13(sp)r14(lr)spsrFIQIRQSVCUndefAbortUserModer0r1r2r3r4r5r6r7r8r9r10r11r12r13(sp)r14(lr)r15(pc)cpsrr13(sp)r14(lr)spsrr13(sp)r14(lr)spsrr13(sp)r14(lr)spsrr13(sp)r14(lr)spsrr8r9r10r11r12

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