文档介绍：2 ARM Cortex-M3体系结构
ARM7状态寄存器
ARM7异常、中断
ARM7存储系统
Cortex M3结构
Cortex M3体系
ARM简介
ARM7TDMI
ARM7的模块框图
ARM7处理器状态
ARM7处理器模式
ARM7内部寄存器
ARM简介
ARM
ARM是Advanced RISC Machines的缩写
RISC = Reduced Instruction puter精简指令集计算机
ARM
是一个公司的名字
是一类微处理器的通称
是一种技术的名字
85-4-26,第1个ARM原型在英国剑桥Acorn计算机有限公司诞生, 80’后期,ARM开发了Acorn台式机
90’初,ARM公司在剑桥成立
设计高性能、廉价、低耗能RISC处理器
设计相关技术、软件
Chipless公司
ARM简介
ARM公司简介
ARM公司是一家知识产权公司。是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
ARM公司的特点是只设计芯片,而不生产。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
Intel、IBM、LG、NEC、SONY、NXP等等
Microsoft、升阳、MRI等等
ARM架构是ARM公司的第一款低成本RISC微处理器。具有极高的性价比、代码密度,出色的实时中断响应和极低的功耗,占用硅片面积极少
2004年,ARM公司合作伙伴生产了12亿片ARM处理器
ARM简介
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
ARM内核采用精简指令集(RISC)体系结构,是一款小门数计算机。指令集和相关的译码机制比复杂指令集计算机(CISC)要简单得多,其目标是设计出一套能在高时钟频率下单周期执行,简单有效的指令集
RISC的设计重点在于降低处理器中指令执行部件的硬件复杂度(软件比硬件更灵活、更高智能化)
具有RISC的结构特点:
具有大量的通用存储器
装载/保存结构使用独立的load/store指令完成数据与外部存储器间的传送,处理器只处理寄存器中的数据
寻址方式非常简单,地址只由寄存器或指令域决定
统一和固定长度的指令格式
每条数据处理指令可同时包含ALU的运算和移位处理,最大利用
地址自动增加/减少的寻址方式,优化程序循环
load/store指令可以批量传输数据,最大数据吞吐量
大多数ARM指令可以“条件执行”,最快速代码执行
ARM简介
常用ARM处理器系列
ARM公司开发了很多系列ARM处理器核,目前最新系列是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
ARM简介
ARM Cortex系列简介
基于ARM V7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
M微控制器(Micro Controller)系列
R实时控制处理(Real Time Control)系列
A应用处理器(Application Processor)系列
ARM简介
Cortex-M3处理器简介
2006年Luminary Micro公司推出第一款LM3S系列ARM
首款基于ARM V7-M处理器,采用纯Thumb2指令执行方式,使其32位高性能内核能够实现8位、16位处理器级数的代码存储密度
内核是所有中最小的,封装更小
具有极高的运算能力和中断响应能力
带分支预测功能3级流水线,NMI取代FIQ/IRQ
中断延迟最大12T(ARM7 24~42T)
带睡眠模式、8段存储器保护单元
(ARM7 )
(ARM7 )
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(8位单片机的价格)
ARM简介
处理器性能
DMIPS(Dhrystone Million Instructions executed Per Second)
用于测量计算机整数计算能力
Dhrystone的计量单位为每秒计算多少次Dhrystone
后来把在VAX-11/780机器上的测试结果 1757 Dhr