ARM嵌入式系統(tǒng)
一、常見的ARM嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境配置:
1、編譯器/匯編器
2、指令系統(tǒng)模擬器
3、在線仿真器或調(diào)試探測(cè)器
4、目標(biāo)開發(fā)板
5、跟蹤捕捉儀
6、嵌入式操作系統(tǒng)
ARM嵌入式系統(tǒng)C編譯器:ARM公司,keil公司,IAR System公司,lauterbach公司。
二、ARM嵌入式系統(tǒng)的硬件構(gòu)成
ARM嵌入式芯片主要由32位ALU、31個(gè)32位通用寄存器和6個(gè)狀態(tài)寄存器、32x8位乘法器、32x32位桶形移位寄存器、指令譯碼及控制邏輯、指令流水線和數(shù)據(jù)/地址寄存器組成。

在ARM處理器結(jié)構(gòu)中,使用流水線技術(shù)以提高處理器指令的運(yùn)行速度。在流水線操作中,允許多個(gè)操作同時(shí)進(jìn)行,以及處理和存儲(chǔ)系統(tǒng)連續(xù)操作。
三、ARM硬件配置
Cortex-M3是一個(gè)32位ARM處理器內(nèi)核。內(nèi)部的數(shù)據(jù)寬度是32位的,寄存器的接口同樣也是32位的。與常用的ARM嵌入式處理器一樣,Cortex-M3采用了哈弗結(jié)構(gòu),擁有獨(dú)立的指令和數(shù)據(jù)總線,可以同時(shí)進(jìn)行取地址操作和數(shù)據(jù)訪問(wèn)操作。
采用哈佛結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)/指令儲(chǔ)存方式,處理器在訪問(wèn)數(shù)據(jù)的時(shí)候不再占用數(shù)據(jù)總線,從而提升了系統(tǒng)處理的性能。為進(jìn)一步提高ARM處理器的處理能力,CM3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中包含了多條總線接口方式,每條總線都專門為特定的應(yīng)用場(chǎng)合進(jìn)行綜合優(yōu)化,并可以多條總線并行工作。

1、CM3中的寄存器組
在CM3處理器中包含了R0~R15寄存器組,其中,R13為堆棧指針SP。SP寄存器有兩個(gè),但在同一時(shí)刻,用戶只能看到其中的某一個(gè),就是所謂的“banked”寄存器。
R0—R12位通用寄存器,都是32位寄存器,主要用于ARM處理器內(nèi)部的數(shù)據(jù)操作,但在ARM指令集中,并不是所有的語(yǔ)句都可以訪問(wèn)R0~R12寄存器。其中,絕大數(shù)部分的16位Thumb指令只能訪問(wèn)R0—R7寄存器,而32位的Thumb-2指令則可以訪問(wèn)所有的寄存器。
2、嵌套向量中斷控制器
Cortex-M3在ARM內(nèi)核上搭載了一個(gè)終端控制器,即嵌套向量終端控制器,它與內(nèi)核緊密耦合。
支持系統(tǒng)嵌套中斷;
支持向量中斷;
支持動(dòng)態(tài)調(diào)整中斷優(yōu)先級(jí);
較短的中斷延遲;
可屏蔽系統(tǒng)中斷。
3、存儲(chǔ)器映射
Cortex-M3可以支持4g的存儲(chǔ)空間。

4、存儲(chǔ)器保護(hù)單元
通過(guò)存儲(chǔ)器保護(hù)單元可以對(duì)特權(quán)級(jí)訪問(wèn)和用戶級(jí)訪問(wèn)分別實(shí)現(xiàn)不同的訪問(wèn)限制。

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