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ARM开发入门初级教程.ppt

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第2章ARM微处理器基础ppt课件

第2章ARM微处理器基础ppt课件
用于虚拟存储及存储保护。 ▪ 未定义指令模式（und）：当未定义的指令执行时进入
该模式，用于支持硬件协处理器的软件仿真。 ▪ 系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务。
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2．处理器工作状态
自从ARM7TDMI核产生后，体系结构中具有T变种 的ARM处理器核可工作在两种状态，并可在两种状态之 间切换： ▪ ARM状态:ARM微处理器执行32位的ARM指令集。 ▪ Thumb状态：ARM微处理器执行16位的Thumb指令
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不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统 的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：以 应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可 裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体 积、功耗严格要求的专用计算机系统。
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▪ 嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用 的，
▪ 嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技 术、电子技术和各个行业的具体应用相结合后 的产物，
▪ 对于ARM指令，有： PC值＝当前程序执行位置＋8
▪ 对于Thumb指令，则有： PC值＝当前程序执行位置＋4
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2.3.3 超标量技术
超标量技术就是通过重复设置多套指令执行 部件，同时处理并完成多条指令，实现并行操作 来达到提高处理速度的目的。
目前，所有的ARM内核，包括流行的ARM7、 ARM9和ARM11等，都是单周期指令机。ARM 公司的下一代处理器将是每周期能处理多重指令 的超标量机。超标量机能在一个时钟周期内同时 执行多条指令，因而CPU的效率得到大大地提高。
教学内容21嵌入式系统概述22arm概述23arm内核的特点24基于arm核的微处理器25arm寄存器26arm的存储系统简介21嵌入式系统概述211嵌入式系统的基本概念212嵌入式系统的发展213嵌入式系统的组成结构214嵌入式处理器215典型嵌入式处理器介绍211嵌入式系统的基本概念根据ieee的定义嵌入式系统是控制监视或者辅助操作机器和设备的装臵原文为devicesusedcontrolmonitorequipmentmachineryplants

第3章 基于ARM的嵌入式软件开发基础.ppt

第3章 基于ARM的嵌入式软件开发基础.ppt
语句段1 ELSE
语句段2 ENDIF IF、ELSE、ENDIF伪指令是条件分支伪指令，能根据条件的成立与
否决定是否执行某个语句。伪指令IF可以对条件进行判断；伪指令 ELSE产生分支；伪指令ENDIF定义分支结束。
当IF后面的逻辑表达式为真，则执行语句段1，否则执行语句段2。其 中，ELSE及语句段2可以没有，此时，当IF后面的逻辑表达式为真， 则执行指令序列1，否则继续执行后面的指令。
LCLA（LCLL或LCLS） 局部变量名 LCLA、LCLL和LCLS伪指令是声明局部变量伪指令，用于定义一个 ARM程序中的局部变量，并将其初始化。 其中： LCLA用于声明一个局部的数字变量，并初始化为0； LCLL用于声明一个局部的逻辑变量，并初始化为F（假）； LCLS用于声明一个局部的字符串变量，并初始化为空。对于局部 变量来说，变量名在使用的范围内必须是唯一的，范围限制在定义这个 变量的宏指令程序段内。
其中，表达式可以为程序标号或数字表达式。DCD也可用 “&”代替。
伪指令DCD用来为字分配一段对准的内存单元，并用 指定的数值或标号初始化；伪指令DCDU用来为字分配一 段可以非对准的内存单元，并用指定的数值或标号初始化。
指令示例： DATA1 DCD 4，5，6 ；分配一片连续的字存储单元并初始化。 DATA2 DCDU LOOP ；为LOOP标号的地址值分配一个内存单元。
局变量来说，变量名在源程序中必须是唯一的。
指令示例： GBLA DATE1
；声明一个全局数字变量DATE1 GBLL DATE1
；声明一个全局逻辑变量DATE2 GBLS DATA3
；声明一个全局的字符串变量DATE3 DATE3 SETS “Testing”

arm编程技巧PPT教学课件

arm编程技巧PPT教学课件
-O0---DEBUG 关闭大多数优化. 最好的调试信息，最少的优化
-O1---DEBUGREL 多数优化选项许可 给一个满意的调试，好的代码密度
-O2---RELEASE (default) 完全的优化 有限的调试信息，最好的代码密度
为代码大小或运行速度的优化，可选择: -Ospace (默认的)或 -Otime. 使用-g 选像可包含源码级调试信息
ADD r1,r1,r1,LSL #1 LDR r0,[r0,#0] ADD r0,r0,r1 ; interlock on ARM9 MOV pc,lr
armcc –cpu arm7tdmi
使用指令编排 (-O1,-O2)
LDR r0,[r0,#0] ADD r1,r1,r1,LSL #1 ADD r0,r0,r1 MOV pc,lr
int a=10, b=20; int c; c=a+b; return 0; }
armcc -c -O1
dummy MOV r0, #0 MOV pc, lr
103v04 C/C++ Compiler Hints & Tips
TM
6
6
指令编排
指令编排在高级优化选项中是有效的(-O1, -O2). 指令的重新编排是为了使要运行的代码更适合对应的核
103v04 C/C++ Compiler Hints & Tips
TM
3
3
ADS 编译器在所有级别中执行一些简单的优化 i.e. -O0, -O1, -O2
下面是一个例子：即使用-O0,多余的表达式也被清除了: ATPCS标准中子程序结果返回规则
结果为32位整数，R0返回 结果为64位整数，R0，R1返回 位数更多时，用内存来传递 ……

arm教程.ppt

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1.1.3 ARM9E系列微处理器
ARM9E系列微处理器的主要特点如下： ·5级流水线，指令执行效率更高。 ·支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 ·支持32位的高速AMBA总线接口。
·支持DSP指令集，适合于需要高速数字信号处理的场合。
·支持VFP9浮点处理协处理器。
·全性能的MMU，支持众多主流嵌入式操作系统。 ·支持数据Cache和指令Cache，具有更高的处理能力。
ARM7系列微处理器主要应用于工业控制、Internet设备、网 络和调制解调器设备、 移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。 ARM7系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、 ARM7TDMI-S、ARM720T、ARM7EJ。其中，ARM7TDMI 是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端ARM处 理器核。TDMI的基本含义如下： ·T 支持16位压缩指令集Thumb(ARM体系结构中一种16 位的指令集)。 ·D 支持片上Debug。 ·M 内嵌硬件乘法器（Multiplier）。 ·I 嵌入式ICE，支持片上断点和调试点。
ARM920T中的ARM9TDMI内核可执行32位ARM及16位 Thumb指令集。ARM9TDMI处理器是哈佛结构，有包括 取指、译码、执行、存储及写入的5级流水线。 ARM920T处理器包括以下两个协处理器。 · CP14：控制软件对调试信道的访问。 · CP15：系统控制处理器，提供16个额外寄存器来配 置与控制缓存、MMU、系统保护、 时钟模式及其他系列选项。 ARM920T处理器的主要特征如下。 · ARM9TDMI内核，ARM v4T架构。 · 两套指令集：ARM高性能32位指令集和Thumb高代 码密度16位指令集。
1.2.2 ARM11处理器的内核特点

周立功ARM培训PPT(全套)

周立功ARM培训PPT(全套)

适用于计算中心等较大 的计算机系统 适用于多个用户共享系 统资源 适用于嵌入式设备和有 实时性要求的系统中 实时操作系统是我 们介绍的重点
周立功单片机
1.3 嵌入式操作系统
• 实时操作系统的特点
IEEE 的实时UNIX分委会认为实时操作系统应具 备以下的几点: 异步的事件响应 切换时间和中断延迟时间确定 优先级中断和调度 抢占式调度 内存锁定 连续文件 同步
第1章 嵌入式系统概述
周立功单片机
第1章 目录
1. 嵌入式系统 2. 嵌入式处理器 3. 嵌入式操作系统
周立功单片机
第1章 目录
1. 嵌入式系统 2. 嵌入式处理器 3. 嵌入式操作系统
周立功单片机
1.1 嵌入式系统
• 概述
经过几十年的发展，嵌入式系统已经在很大程度 改变了人们的生活、工作和娱乐方式，而且这些改变 还在加速。嵌入式系统具有无数的种类，每类都具有 自己独特的个性。例如，MP3、数码相机与打印机就 有很大的不同。汽车中更是具有多个嵌入式系统，使 汽车更轻快、更干净、更容易驾驶。
周立功单片机
1.3 嵌入式操作系统
• 基本概念
——前后台系统
对基于芯片的开发来说，应用程序一般是一个无 限的循环，可称为前后台系统或超循环系统。 很多基于微处理器的产品采用前后台系统设计， 例如微波炉、电话机、玩具等。在另外一些基于微处 理器应用中，从省电的角度出发，平时微处理器处在 停机状态，所有事都靠中断服务来完成。
周立功单片机
1.3 嵌入式操作系统
• 概述
多道批处理操作系统 监 控 程 序 操 作 系 统 分时操作系统 实时操作系统 时 间 先 后
适用于计算中心等较大 的计算机系统 适用于多个用户共享系 统资源 适用于嵌入式设备和有 实时性要求的系统中

ARM嵌入式系统基础教程第四章PPT

ARM嵌入式系统基础教程第四章PPT
向低地址方向生长称为递减堆栈41arm处理器寻址方式?寻址方式分类堆栈寻址周立功单片机41arm处理器寻址方式?寻址方式分类堆栈寻址堆栈压栈栈底栈顶栈区sp?堆栈存储区栈顶栈底栈区?sp向下增长向上增长0x123456780x12345678堆栈压栈周立功单片机栈顶sp?栈顶sp?栈底空堆栈栈底满堆栈堆栈指针指向最后压入的堆栈的有效数据项称为满堆栈
;R2～R7、R12中(R1自动加1)
R1!,{R2-R4,R6}
周立功单片机
4.1 ARM处理器寻址方式
• 寻址方式分类——堆栈寻址
堆栈是一个按特定顺序进行存取的存储区，操 作顺序为“后进先出” 。堆栈寻址是隐含的，它使 用一个专门的寄存器(堆栈指针)指向一块存储区域 (堆栈)，指针所指向的存储单元即是堆栈的栈顶。 存储器堆栈可分为两种：
#immed_8r——常数表达式
该常数必须对应8位位图，即一个8位的常数通过 循环右移偶数位得到。
循环右移10位 00000000000000000000000000010010 0x00 0x00 0x00 0x12 8位常数
00000100100000000000000000000000 0x04 0x80 0x00 0x00
4.1 ARM处理器寻址方式
• 寻址方式分类——堆栈寻址
堆栈指针指向最后压入的堆栈的有效数据项， 称为满堆栈；堆栈指针指向下一个待压入数据的空 位臵，称为空堆栈。
压栈 SP栈顶 SP栈顶 0x12345678 0x12345678 压栈 0x12345678
SP栈顶 SP栈顶
满堆栈
栈底 栈底
3.寄存器移位寻址；
5.基址寻址； 7.堆栈寻址； 9.相对寻址。
4.寄存器间接寻址；

ARM开发流程详解PPT课件

周立功单片机
6.2.4 复位电路设计
时钟系统
调试测试接口
供电系统 (电源)
嵌入式控制器
复复位位及及其其 配配置置系系统统
存储器系统
微控制器在上电时状态并不确定，这造成微控制器
不能正确工作。为解决这个问题，所有微控制器均有一
个复位逻辑，它负责将微控制器初始化为某个确定的状
态。这个复位逻辑需要一个复位信号才能工作。一些微
整个系统在3.3V上消耗的电流与外部条件有很大的关系， 这里假设电流不超过200mA，这样，电源系统3.3V能够提 供600mA电流即可。
分析得到以下参数：
➢3.3V电源设计最大电流：600mA；
➢1.8V电源设计最大电流：30
2.设计末级电源电路
因为系统对这两组电压的要求比较高，且其功耗不 是很大，所以不适合用开关电源，应当用低压差模拟电 源（LDO）。合乎技术参数的LDO芯片很多，Sipex 半 导体SPX1117是一个较好的选择，它的性价比高，且有 一些产品可以与它直接替换，减少采购风险。
+ 3.3V
VCC
CAT809
RST
GND
LPC2000
RST
R1 10K
周立功单片机
复位电6路.2实.4例S复P70位8/电R/S路/T设计
▪ 2.63V:SP708R；2.93V:SP708S；3.08V:SP708T； ▪ 复位脉冲宽度-200ms； ▪ 最大电源电流40uA； ▪ 支持开关式TTL/CMOS手动复位输入； ▪ Vcc下降至1V时，nRESET信号仍然有效； ▪ SP708/R/S/T支持高/低电平两种方式。
周立功单片机
6.2.4 复位电路设计
复位电路实例CAT809

ARM汇编语言程序设计基础.ppt


4.1.1 一个简单的ARM汇编程序例子
4
一段完整的ARM汇编语言程序，由若干个段组成，段可以分为代码段 和数据段，代码段的内容为执行代码，数据段存放代码运行时需要用到 的变量。
程序框架可抽象如下：
AREA
ENTRY CODE32
代码段名字,
CODE, READONLY
;添加用户代码
AREA END
嵌入式系统 原理与应用
第四章 ARM汇编语言程序设计基础
XUPT
目 录
4.1 ARM汇编语言的程序结构
4.2 ARM汇编语言程序设计
4.3 C与汇编混合编程
本章小结
2
4.1 ARM汇编语言的程序结构
本章通过一个完整的ARM汇编例子入手，给出了ARM汇编程序的基本 框架，并详细介绍了编写汇编程序常用的汇编器伪指令，具备了这些基 础知识，学生就能自己动手编写汇编程序。 4.1.1 一个简单的ARM汇编程序例子 4.1.2 汇编器伪指令 4.1.3 汇编语言的规范
4.2 ARM汇编语言程序设计
程序设计的三种基本结构是顺序结构、分支结构和循环结构，以解决不 同的问题。在ARM汇编语言中采用跳转语句来实现分支与循环结构。 在进行程序设计时，首先分析该程序的流程，绘制流程图，再根据流程 图编写代码。 4.2.1 顺序程序 4.2.2 分支程序 4.2.3 循环程序 4.2.4 子程序 4.2.5 基于查表法的程序设计
4.1.2 汇编器伪指令
在 ARM 的汇编程序中，有如下几种汇编器伪指令：符号定义伪指令 ，数据定义伪指令，段定义伪指令，模块控制伪指令，汇编控制伪指 令，宏处理伪指令等。 段定义相关伪指令 AREA 语法格式： AREA 段名

ARM处理器编程基础PPT课件


•23.04.2024
•3
ARM 微处理器工作状态
ARM微处理器的工作状态一般有两种，并可在两 种状态之间切换
第一种为ARM状态，此时处理器执行32位的字对齐的 ARM指令；
第二种为Thumb状态，此时处理器执行16位的、半字 对齐的Thumb指令
•23.04.2024
•4
(Privilige) (Exception)
•23.04.2024
•16
程序状态寄存器(2)
•23.04.2024
•17
程序状态寄存器(3)
•23.04.2024
•18
程序状态寄存器(4) -运行模式位M[4：0]
•23.04.2024
•19
异常（Exceptions）
Exceptions are generated by internal and external sources to casuse the processor to handle an event, such as an externally generated interrupt or attempt to execute an undefined instruction.
•23.04.2024
•15
程序状态寄存器(1)
寄存器R16
寄存器R16用作CPSR(Current Program Status Register，当前程序状态寄存器)，CPSR可在任何运行 模式下被访问，它包括条件标志位、中断禁止位、当 前处理器模式标志位，以及其他一些相关的控制和状 态位
每一种运行模式下又都有一个专用的物理状态寄存器， 称为SPSR（Saved ProgramStatus Register，备份的 程序状态寄存器），当异常发生时，SPSR用于保存 CPSR的当前值，从异常退出时则可由SPSR来恢复 CPSR
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ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发 的公司，作为知识产品供应商，其本身不直接从事芯 片生产，而是转让设计许可由合作公司生产各具特色 的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设 计的ARM微处理器核，然后根据各自不同的应用领域， 加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器 芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公 司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技术获得 更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系 统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受， 更具竞争力。
场合； ■ 6级整数流水线，指令执行效率更高； ■ 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集； ■ 支持32位的高速AMBA总线接口； ■ 支持VFP10浮点处理协处理器； ■ 全性能的MMU，支持Winodws CE、Linux、Palm
1.3 ARM微处理器系列
ARM公司设计了许多处理器，它们可以根据使用 内核的不同划分到各个系列中。系列划分是基于 ARM7、ARM9、ARM10、ARM11内核的。后缀数字7、 9、10、11表示不同的内核设计。数字升序说明性能和 复杂度的提高。ARM8开发出来以后很快就被取代了。
在每个系列中，存储器管理、cache和TCM处理器 扩展也有多种变化。ARM继续在可用的产品系列和每 个系列内部的不同变种两方面做进一步开发。
• 1.3.1 ARM7处理器（1）
ARM7内核是冯·诺依曼体系结构，数据和指令使 用同一条总线。内核有一条3级流水线，执行ARMv4指 令集。ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器 ，最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。 ARM7微处理器系列具有如下特点： ■ 具有嵌入式ICE-RT逻辑，调试开发方便； ■ 极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携
1.2 ARM公司简介
ARM（Advanced RISC Machines），既可以认为 是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的 通称，还可以认为是一种技术的名字。
1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片 设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权（IP） 核的微处理器，即通常所说的ARM处理器，已遍及工 业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无 线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应 用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额， ARM技术正在逐步渗入到日常生活的各个方面。
式产品； ■ 能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构； ■ 代码密度高并兼容16位Thumb指令集； ■ 对操作系统的支持广泛，包括Windows CE、Linux
、Palm OS等； ■ 指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系
列兼容，便于用户的产品升级换代； ■ 主频最高可达130MIPS，高速的运算处理能力能胜
任绝大多数的复杂应用。
• 1.3.1 ARM7处理器（2）
ARM7系列微处理器的主要应用领域为：工业控制 、internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等 多种多媒体和嵌入式应用。ARM7系列微处理器包括如 下 几 种 类 型 的 核 ： ARM7TDMI 、 ARM7TDMI-S 、 ARM720T、ARM7EJ。其中，ARM7TDMI是目前使用 最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端ARM处理器 核。TDMI的基本含义如下： ■ T：支持16位压缩指令集Thumb； ■ D：支持片上Debug； ■ M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）； ■ I：嵌入式ICE，支持片上断点和调试点。
OS等多种主流嵌入式操作系统； ■ MPU支持实时操作系统； ■ 支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数
据处理能力。 ARM9系列微处理器重要应用于无线设备、仪器仪 表、安全系统、机顶盒、高端打印机、PDA、网络电脑 、智能电话、数字照相机和数字摄象机等。ARM9系列 微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三种 类型，以适合于不同的应用场合。
• 1.3.3 ARM10微处理器（1）
ARM10E系列微处理器具有高性能、低功耗的特点 ，由于采用了新的体系结构，与同等的ARM9器件相比 较，在同样的时钟频率下，性能提高了近50%，同时， ARM10E系列微处理器采用了两种先进的节能方式，使 其功耗极低。ARM10E系列微处理器的主要特点如下： ■ 支持DSP指令集，适合于需要高速数字信号处理的
第1章 熟悉ARM处理器
硅谷芯微 技术贡宏观上 的理解，并以韩国三星公司S3C2440芯片为例 对其内部资源进行简单介绍。
第1章 目录
1. 为什么用ARM？ 2. ARM公司简介 3. ARM微处理器系列 4. ARM微处理器的结构 5.ARM微处理器的选择 6.我们所使用的微处理器芯片— S3C2440 7. 课后练习
1.1 为什么用ARM？
嵌入式系统是当前最热门最有发展前途的IT应用 领域之一。随着需求的增加，在嵌入式领域，8位处理 器已经不能胜任一些复杂的应用，例如GUI，TCP/IP， FILESYSTEM等，而ARM芯片凭借强大的处理能力和极 低的功耗，非常适合这些场合。所以现在越来越多的 公司在产品选型的时候考虑到使用ARM处理器。另外， 随着ARM功能的增强和完善，某些方面可以取代原先 X86架构的单板机，特别是工控领域。基于以上两个 原因，学习和使用ARM在中国变得非常流行。
• 1.3.2 ARM9微处理器
ARM9系列微处理器在高性能和低功耗方面提供最 佳的性能。具有以下特点： ■ 5级整数流水线，指令执行效率更高； ■ 提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构； ■ 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集； ■ 支持32位的告诉AMBA总线接口； ■ 全性能的MMU，支持Winodws CE、Linux、Palm