arm嵌入式系统基础教程
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1 ARM开发教程之ARM体系的嵌入式系统BSP的程序设计
简介:
ARM公司在32位RISC的CPU开发领域不断取得突破,其结构已经从V3发展到V6。
BSP(Board Support Package)板级支持包介于主板硬件和操作系统之间,其功能与PC机上的BIOS相类似,主要完成硬件初始化并切换到相应的操作系统。BSP是相对于操作系统而言的,不同的操作系统对应于不同定义形式的BSP,例如VxWorks的BSP和Linux的BSP相对于某一CPU来说,尽管实现的功能一样,可是写法和接口定义是完全不同的。另外,仔细研究所用的芯片资料也十分重要,例如尽管ARM在内核上兼容,但每家芯片都有自己的特色。所以这就要求BSP程序员对硬件、软件和操作系统都要有一定的了解。
本文介绍基于ARM体系的嵌入式应用系统初始化部分BSP的程序设计。本文引用的源码全部是基于HMS320C7202芯片设计,并已成功运行。
1 ARM开发教程之初始化过程
尽管各种嵌入式应用系统的结构及功能差别很大,但其系统初始化部分完成的操作有很大一部分是相似的。嵌入式系统的启动流程如图1所示。
1.1 设置入口指针
启动程序首先必须定义指针,而且整个应用程序只有一个入口指针。一般地,程序在编译链接时将异常中断向量表链接在0地址处,并且作为整个程序入口点。入口点代码如下:
ENTRY(_start) ;开始
1.2 ARM开发教程之设置异常中断向量表
ARM要求中断向量表必须放置在从0开始、连续8×4字节的空间内。各异常中断向量地址以及中断的算是优先级如表1:
中断向量地址 异常中断类型 异常中断模式 优先级(6最低) 百度文库 - 让每个人平等地提升自我
2 0x0 复位 特权模式(SVC) 1
0x4 未定义中断 未定义指令中止模式(Undef) 6
0x8 软件中断(SWI) 特权模式(SVC) 6
ARM Embedded System Paper
ARM嵌入式论文
ARM introduction
If, say, \"embedded\" is 2008 years electronic engineer talking about one of the most
word in 2009, most of the talk about a word is \"ARM\". What is ARM? He is a
British electronic company name, the full name mean Advanced RISC Machine. The
company was founded in November 1990, is apple computer, Acorn computer group
and VLSI Technology of the joint venture. Acorn has launched the world's first
commercial single chip RISC processors, and apple computer was hope will RISC
technology in their own system, the ARM microprocessor new standards so arises at
the historic moment.
如果,说,\“嵌入式\”是2008年电子工程师谈论的一个最字2009年,大多数的谈论一个单词是\“手臂\”。手臂是什么?他是一个英国电子公司的名字,全名是先进的RISC机器。公司成立于1990年11月,是苹果电脑,Acorn计算机集团和VLSI技术的合资企业。Acorn已经推出了世界上第一个商业单片RISC处理器,和苹果电脑是希望将RISC技术在自己的系统中,ARM微处理器新标准应运而生。
1
第一章习题
1。嵌入某种微处理器或单片机的测试和控制系统称为嵌入式控制系统(Embedded
Control System)。
在应用上大致分为两个层次,以MCS-51为代表的8位单片机和以ARM技术为基础的32位精减指令系统单片机
2。目标机上安装某种嵌入式操作系统和不安装嵌入式操作系统, 以MCS-51为代表的8位单片机不安装嵌入式操作系统。
3。32位、16位和8位
5。32位、16位
6。在大端格式中,字数据的高字节存储在低字节单元中,而字数据的低字节则存放在高地址单元中。
在小端存储格式中,低地址单元存放的是字数据的低字节,高地址单元中,存放的是数据的高字节。
第二章习题
(略)
第三章习题
1。
(1)寄存器大约有17类,每个的定义都是寄存器名字前面加一个小写”r”
(2)在56个中断源中,有32个中断源提供中断控制器,其中,外部中断EINT4~EINT7通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器,EINT8~EINT23也通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器。
第四章习题
1,56个中断源,有32个中断源提供中断控制器
2,两种中断模式,即FIQ模式(快速模式)和IRQ模式(通用模式)。通过中断模式控制寄存器设置。
3,常用的有5个,它们是中断模式控制寄存器,控制中断模式;中断屏蔽寄存器,控制中断允许和禁止;中断源挂起寄存器,反映哪个中断源向CPU申请了中断;中断挂起寄
2
存器,反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的;中断优先级寄存器,它和中断仲裁器配合,决定中断优先级。
4,中断源挂起寄存器,反映哪个中断源向CPU申请了中断;中断挂起寄存器,反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的。中断源向CPU申请了中断如果该中断源没被屏蔽并且没有和它同级或高级的中断源申请中断,才能被响应。系统中可以有多个中断源向CPU申请中断,但同一时刻CPU只能响应一个最高级的中断源中断请求。中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器反映了中断系统不同时段的状态。
ARM 课程考试相关知识点
主要:
嵌入式系统的五个特性 包括:专用性,可剪裁性,可靠性,低功耗性和实时性。
嵌入式系统的特点:专用性强,可剪裁性好,实时性和可靠性好,功耗低
嵌入式操作系统的特点:微型化,可裁剪性,实时性,高可靠性,易移植性
嵌入式系统设计过程的主要步骤(5个):
1、系统需求分析
2、体系结构设计
3、硬件/软件设计
4、系统集成
5、系统测试
ARM处理器的五个系列:(体系架构是否是冯诺依曼)ARM7和ARM9的体系架构?
ARM7(冯诺依曼结构)
ARM9(哈佛体系结构)
ARM9E(哈佛体系结构)
ARM10E
SecurCore
冯诺依曼结构指数据空间和地址空间不分开;哈佛结构数据空间和地址空间是分开的
操作系统指令执行的三个阶段
1、获得指令
2、分析指令
3、执行指令
代码密度:就是处理完成一个完整的操作,需要的指令条数,按字节计算 越少效率越高 MMU(Memory Management Unit):存储器管理单元。P176
存储器管理单元MMU主要完成以下工作:
虚拟存储空间到物理存储空间的映射;
存储器访问权限的控制;
设置虚拟存储空间的缓冲的特征。
MMU可以将某些地址变换条目锁定在快表【TLB(translation lookaside
buffer)】中,从而使得进行与该地址变换条目相关的地址变换速度保持很快。MMU可以将整个存储空间分为最多16个域。
功能:将虚拟地址映射为物理地址;提供硬件机制的内存访问授权。
ARM的寻址方式
立即数寻址
寄存器寻址
寄存器移位寻址
寄存器间接寻址
多寄存器寻址
基址变址寻址
相对寻址
堆栈寻址
块拷贝寻址
嵌入式系统/操作系统?主要由哪几部分组成
嵌入式系统的组成部分:
嵌入式处理器 (ARM,MIPS,PowerPC)