文档介绍：ARM体系结构的特点 ARM即Advanced RISC Machines的缩写。ARM公司1990年成立,是设计公司。ARM是知识产权(IP)供应商,本身不生产芯片,靠转让设计许可,由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。 ARM处理器的3大特点是:?低功耗、成本低、功能强;?16位/32位双指令集;?全球众多合作伙伴保证供应。3第3章ARM体系结构(1)大的、统一的寄存器文件RISC处理器拥有更多的通用寄存器,每个寄存器都可存放数据或地址。(2)Load/Store体系结构加载/存储结构,数据处理操作只针对寄存器的内容,而不直接对存储器进行操作,简称RR系统结构(3)简单的寻址方式所有加载/存储的地址都只由寄存器的内容和指令域决定。(4)固定长度指令,均可条件执行,简化指令译码。统一和固定长度的指令域,简化了指令的译码,便于指令流水线设计;只有某个特定条件满足时指令才会执行,可以减少分支指令数目,改善性能,提高代码密度。4第3章ARM体系结构(6)多处理器状态模式ARM目前支持7种处理器模式,分别为用户、系统、管理、未定义、中止、中断、快中断,除用户模式外,其余均为特权模式,大大提高ARM处理器的效率。(7)嵌入式在线仿真调试可通过JTAG来仿真调试ARM体系结构芯片,实现实时跟踪指令和数据的执行。(8)灵活、方便的接口ARM处理器核具有片上总线AMBA架构,包括AHB、ASB、APB,可扩充各种协处理器及I/O口,实现DSP、其他处理器和I/O(如UART、定时器)等集成在一块芯片上。(5)支持ARM/Thumb指令集Thumb指令集是原来32位ARM指令集的16位压缩形式,并在指令流水线中使用了动态解压缩硬件,有效提高代码密度。 ARM处理器机构由32位ALU、31个32位通用寄存器及6个32位状态寄存器、32×8位乘法器、32×32位桶形移位寄存器、指令译码及控制逻辑、指令流水线和数据/地址寄存器组成。6第3章ARM体系结构(1)ALU——算术与逻辑单元ARM体系结构的ALU与常用的ALU逻辑结构基本相同,由两个操作数锁存器、加法器、逻辑功能、结果及零检测逻辑构成。7第3章ARM体系结构(2)桶形移位寄存器ARM采用32*32位桶形移位寄存器,左移/右移n位、环移n位和算术右移n位都可以一次完成。8第3章ARM体系结构(3)高速乘法器ARM为了提高运算速度,采用两位乘法的方法,2位乘法可根据乘数的2位来实现“加——移位”运算。9第3章ARM体系结构(4)浮点部件在ARM体系结构中,浮点部件作为选件可根据需要选用,FPA10浮点加速器以协处理器方式与ARM相连,并通过协处理器指令的解释来执行。10第3章ARM体系结构(5)控制器ARM控制器采用硬连线的可编程逻辑阵列PLA,其输入端有14根、输出端有40根,分散控制Load/Store多路、乘法器、协处理器以及地址、寄存器、ALU和移位器。