第8章ARMRISC架构微处理器
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arm常用的名词解释ARM(Advanced RISC Machine)是一种常用的计算机架构,被广泛应用于移动设备、嵌入式系统和单片机等领域。
本文将对ARM常用的一些名词进行解释,以帮助读者更好地了解ARM架构。
1. RISC(Reduced Instruction Set Computer):精简指令集计算机。
相对于复杂指令集计算机(CISC),RISC采用简化指令集,每条指令都非常简单,执行速度快,并且易于设计和优化硬件。
2. 架构:计算机系统的基本设计和组织原则。
ARM架构设计了一套标准的指令集和寄存器组织,以及与之兼容的处理器核心,为ARM生态系统提供了一致的编程接口。
3. 处理器核心(Processor Core):ARM的核心部分,负责执行指令和进行算术逻辑运算。
常见的ARM处理器核心包括Cortex-A系列(用于应用处理器)、Cortex-M系列(用于嵌入式系统和微控制器)和Cortex-R系列(用于实时应用和嵌入式处理器)。
4. 指令集架构(Instruction Set Architecture):定义了一套计算机指令的规范和编码方式。
ARM指令集架构包括ARMv8-A、ARMv7-A、ARMv6-M等不同的版本,不同版本支持不同的指令集和功能。
5. 寄存器:位于处理器核心内部的高速存储器,用于存储指令执行过程中需要操作的数据。
ARM体系结构中,常见的寄存器包括通用寄存器、程序计数器、状态寄存器等。
6. 多核处理器(Multi-core Processor):使用多个处理器核心的处理器。
ARM 架构支持多核处理器的设计,使得多个核心可以同时进行计算任务,提高处理能力和并行性能。
7. SoC(System on a Chip):一种集成了多个功能组件的芯片,包括处理器核心、内存控制器、I/O接口等。
ARM架构广泛应用于SoC的设计,提供了高度集成的解决方案,节省了系统板块的空间和功耗。
微处理器与嵌入式系统的区别微处理器与嵌入式系统的区别嵌入式系统(Embedded system),是一种“完全嵌入受控器件内部,为特定应用而设计的专用计算机系统”。
下面是店铺整理的微处理器与嵌入式系统的区别,欢迎大家参考!随着电子科学的不断发展,人们开始逐渐对数码产品有了更高的需求,这就促使了信息技术的不断发展。
嵌入式系统的核心就是嵌入式处理器,它是控制、辅助嵌入式系统运行的硬件单元,其应用范围非常的广阔,它也具有很好的发展前景。
那么,面对纷繁复杂的嵌入式处理器市场,我们该如何做出适合自己的选择呢?下面店铺就对市场上常见的几种嵌入式处理器进行比较分析,希望可以对大家有所帮助(嵌入式处理器类型)。
(1)嵌入式ARM微处理器(嵌入式微处理器结构)ARM微处理器的由来与发展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。
目前,采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器,即我们通常所说的ARM微处理器。
它是一种高性能、低功耗的32位微处器,它被广泛应用于嵌入式系统中。
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我们生活的各个方面。
ARM9代表了ARM公司主流的处理器,已经在手持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。
ARM微处理器的应用领域ARM微处理器是目前应用领域非常广的处理器,到目前为止,ARM微处理器及技术的应用几乎已经遍及工业控制、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,深入到各个领域。
1、工业控制领域:作为32的RISC架构,基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展,ARM微控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。
S3C2410X中文数据手册S3C2410X32位RISC微处理器用户手册第一章产品综述 (5)介绍: (5)1.1特性 (6)体系结构 (6)系统管理器 (6)NAND Flash 启动引导 (7)Cache 存储器 (7)时钟和电源管理 (7)中断控制器 (8)具有脉冲带宽调制功能的定时器 (8)RTC(实时时钟) (8)通用I/O端口 (8)UART (9)DMA控制器 (9)A/D转换和触摸屏接口 (9)LCD控制器STN LCD显示特性 (9)TFT彩色显示屏 (10)看门狗定时器 (10)IIS总线接口 (10)USB主设备 (10)USB从设备 (10)SD主机接口 (11)SPI接口 (11)工作电压 (11)操作频率 (11)封装 (11)1.2 内部结构图 (12)表1-1 272-FBGA引脚分配及顺序 (14)表1-2 272-FBGA封装的引脚分配 (16)表1-3 S3C2410X信号描述 (24)表1-4 S3C2410X特殊功能寄存器 (30)第二章处理器工作模式 (45)2.1 概述 (46)2.2 处理器工作状态 (46)2.3 切换状态 (47)2.4指令长度 (48)2.5操作模式 (48)2.6 寄存器 (49)2.7程序寄存器状态 (51)2.8 异常 (53)第三章 ARM指令集 (59)3.1 指令格式 (60)3.2 条件码 (62)3.3 分支和转换指令(BX) (63)3.4转移及带链接的转移指令(B,BL) (64)3.5 数据处理指令 (65)3.6 PSR 转移指令(MRS,MSR) (71)3.7 乘法及乘加指令(MUL,MLA) (75)3.8 长乘及长乘加指令(MULL,MLAL) (77)3.9单数据传输指令(LDR,STR) (79)3.10半字和带符号的数据传输(LDRH/STRH/LDRSB/LDRSH) (82) 3.11块数据传输(LDM,STM) (87)3.12 单数据传输指令(SWP) (94)3.13 软件中断指令(SWI) (95)3.14 协处理器数据操作(CDP) (97)3.15 协处理器数据传输指令(LDC,STC) (98)3.16 协处理器寄存器传输指令(MRC,MCR) (99)3.17 未定义指令 (99)第五章存储器控制器 (99)5.1 概述 (99)5.2 功能描述 (101)5.2.1 bank0总线宽度 (101)5.2.2 nWAIT引脚的作用 (103)5.2.3 nXBREQ/nXBACK引脚操作 (104)5.3 存储器接口举例 (105)5.4 特殊功能寄存器 (111)5.4.1 总线宽度和等待控制寄存器(BWSCON) (111)5.4.2 总线控制寄存器(BANKCONN:nGCS0-nGCS5) (113)5.4.3 BANK控制寄存器(BANKCONn:nGCS6-nGCS7) (114) 5.4.4 刷新控制寄存器 (115)5.4.5 BANKSIZE 寄存器 (115)5.4.6 SDRAM模式寄存器集寄存器(MRSR) (116)第六章 NAND FLASH寄存器 (117)6.1 概述 (117)6.2 特性 (117)6.2.1 自动导入模式步骤 (118)6.2.3 NAND FLASH存储器时序 (119)6.2.4 管脚配置 (119)6.2.6 NAND Flash存储空间分布 (121)6.3 专用寄存器 (122)6.3.1 NAND FLASH 配置(NFCONF)寄存器 (122)6.3.2 NAND FLASH命令设置(NFCMD)寄存器 (122)6.3.3 NAND flash地址设置(NFADDR)寄存器 (123)6.3.4 NAND FLASH 数据(NFDATA)寄存器 (123)6.3.5 NAND FLASH ECC(NFECC)寄存器 (123)第七章时钟与电源管理 (124)7.1概述: (124)7.2 功能描述 (125)7.2.1 时钟结构: (125)7.2.2锁相环(PLL): (126)7.2.3时钟控制逻辑: (128)7.2.4 加电重启:(XTIpll) (128)7.2.5 USB时钟控制: (130)7.2.7电源管理: (131)7.3 特殊功能寄存器 (138)第8章DMA (141)8.1 概述 (141)8.2 DMA工作过程 (142)8.3 DMA特殊功能寄存器 (146)第九章I/O端口 (152)9.1 概述 (152)9.2 端口功能控制描述 (156)9.3 I/O端口控制专用寄存器 (156)第十章PWM Timer (172)9.1 概述 (172)9.2特性 (173)预定标器和分割器 (174)定时器基本操作 (175)自动加载和双缓冲模式 (175)用手动更新位和逆变器位对定时器进行初始化 (176) 定时器操作步骤: (176)脉宽调制 (177)输出电平控制 (178)死区发生器 (178)DMA请求模式 (179)9.3 PWM定时器专用寄存器 (180)第十一章UART (185)11.1 概述 (185)11.2 UART操作: (186)数据传输: (187)2. 数据接收: (187)3.自动流控制 (187)4.非自动流控制实例(软件控制nRTS及nCTS) (188)5. 中断/DMA请求的产生 (188)6.UART错误状态FIFO (189)7.波特率的产生 (190)8.回环模式 (190)9.红外模式 (191)11.3 UART特殊功能寄存器 (192)第十四章中断控制器 (198)14.1 S3C2410X 中断概述 (198)14.2S3C2410X 中断控制器的操作 (199)14.3S3C2410X 中断源 (199)14.4S3C2410X 中断控制器的特殊功能寄存器 (202) 第十七章RTC (210)17.1 概述 (210)17.2 实时时钟操作 (211)17.3 RTC特殊功能寄存器 (212)第十八章看门狗 (216)18.1 概述 (216)18.2 看门狗定时器特殊功能寄存器 (216)第十九章SD接口 (218)19.1 概述 (218)19.2 SDI特殊功能寄存器 (219)第二十章 IIC (226)20.1 概述 (226)20.2 IIC总线接口 (227)20.3 IIC总线接口特殊功能寄存器 (233)第二十一章IIS总线接口 (235)21.1 概述: (235)21.2 功能描述 (236)21.3 S3C2410X 音频串行接口格式 (236)21.4 S3C2410X IIS接口特殊功能寄存器 (238)第二十二章 SPI (241)22.1 概述 (241)22.2 SPI特殊功能寄存器 (245)第二十三章总线优先权 (248)23.1 概述 (248)23.2 总线优先权 (248)第一章产品综述介绍:本手册描述了三星公司推出的16/32位RISC微处理器S3C2410X。
armARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
目录概述ARM公司ARM 授权方概述英文全称:Advanced RISCMachines国家:英国(欧洲)行业:电子半导体微处理器智能手机总部:英国剑桥CEO:沃伦·伊斯特竞争对手:英特尔市场份额手机处理器90%的市场份额上网本处理器30%的市场份额平板电脑处理器70%的市场份额ARM公司ARM公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。
ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的ARM公司(6张)都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。
利用这种合伙关系,ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。
目前,总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、飞利浦和国家半导体这样的大公司。
至于软件系统的合伙人,则包括微软、SUN和MRI等一系列知名公司。
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,即我们通常所说的ARM 微处理器,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我们生活的各个方面。
20世纪90年代,ARM公司的业绩平平,处理器的出货量徘徊不前。
由于资金短缺,ARM做出了一个意义深远的决定:自己不制造芯片,只将芯片的设计方案授权(licensing)给其他公司,由它们来生产。
ARM公司及产品架构简介--ARM概述1.ARM 是英国一家电子公司的名字,该公司成立于1990年11月,是苹果电脑,Acorn电脑集团和VLSI Technology的合资企业。
Acorn曾在1985年推出世界上首个商用单芯片RISC (Reduced Instruction Set Computing)处理器。
ARM主要出售芯片设计技术的授权。
2.ARM体系架构的版本就是它所使用的指令集的版本。
ARM架构支持32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集,后者使得代码的存储空间大大减小。
还提供了一些扩展功能,还在使用的ARM指令集(ISA,Instruction Set Architecture)有以下版本。
arm v4:只支持32位指令集arm v4t:增加t(thumb)指令集arm v5te:增加增强型dsp指令e指令arm v5tej :提供java加速功能arm v6 :thumb-2 增加多媒体功能的支持arm v7:thumb-2 改良浮点运算总结版本名中的T表示Thumb指令集,E表示增强型DSP指令,J表示Java加速器。
3.ARM处理器的系列:在相同指令集下,搭配不同部件就可以组装出具有不同功能的处理器,比如有无内存管理单元、有无调试功能等。
它们可以分为8个系列,系列名中有7个后缀,这些后缀可以组合,含义如下。
①T:表示支持Thumb指令集。
②D:表示支持片。
上调试( Debug)。
③M:表示内嵌硬件乘法器(Multiplier)。
④1:支持片上断点和调试点。
⑤E:表示支持增强型DSP功能。
⑥J:表示支持Jazelle技术,即Java加速器。
⑦S:表示全合成式( full synthesizable)。
8大系列:这8个系列中,ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为通用处理器系列,每个系列提供-“套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。
SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。
浅析ARM处理器未来发展主流作者:张松涛杨森来源:《科技探索》2013年第04期摘要:安卓手机如今流行,让移动智能成为可能。
手机上网,移动办公成为可能。
而支持这一切的根源,就是有一颗ARM处理器的大脑。
还记得龙芯处理器吧?龙芯处理器,就是RISC微处理器构架,与MIPS是完全兼容的?。
安卓发展是大势所趋,ARM处理器也会有更大的发展空间。
关键词:ARM RISC 龙芯 Linux安卓手机的处理器,是ARM公司的RISC微处理器架构,MIPS是另一家做RISC的公司,按照理论来说MIPS的处理器,也是可以运行安卓系统的。
相对于X86处理器,ARM处理器所能计算的事都比较专一。
X86的64位的架构,叫坐X64,它们的专利都在Intel和AMD手中。
做为中国的国家战略,当然不能受制于人,否则对中国的国家安全构成严重的灾害。
这也是国家为什么要花大力气,去做龙芯了。
一、ARM流行的原因1、iPhone流行,让ARM进入大众视线在iPhone手机没有出世前,只有在嵌入式领域算是中流砥柱。
当2007年第一款苹果手机发布后,大众迅速的目前投入了工业级的嵌入式处理器。
此时,ARM走进了大众的路线,ARM对Linux的核心技术特别好,并在工业方面,大面积的应用于设备中。
还记得MP4播放器吗?其核心就是ARM处理器,加Linux系统。
2、ARM的低功耗ARM是专门处理器,计算能力比X86差很多。
相对于性能过剩的X86处理器,ARM确实对于普通应用,足够用了。
功耗在移动领域,是一条不可愉悦的鸿沟。
曾经Intel出的Pentium 4,以摩尔定律为依据,大肆提高TDP,一度成为大家调侃的对象。
更有人说,那可以直接烧开水。
iPad连续工作时间在10个小时,这可比普通人一天的工作时间还要长。
随身携带,移动办公都成为现实,特别是好多美国的餐饮企业,都让服务员用iPad给客人提供点餐服务。
3、价格低,利于扩大市场由于只收少量的授权费用,ARM就可以授权芯片制造商们去生产、修改和销售。
第1章什么是嵌入式系统嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软/硬件可剪裁、适用于对系统功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。
嵌入式系统的应用领域有哪些列举一些生活中的嵌入式系统实例。
嵌入式系统的应用领域有交通管理、工控设备、智能仪器、汽车电子、环境监测、电子商务、医疗仪器、移动计算、网络设备、通信设备、军事电子、机器人、智能玩具、信息家电等;①网络设备: 交换机、路由器、Modem 等。
②消费电子: 手机、MP3、PDA、可视电话、电视机顶盒、数字电视、数码照相机、数码摄像机、信息家电等。
③办公设备: 打印机、传真机、扫描仪等。
*④汽车电子: ABS (防死锁制动系统)、供油喷射控制系统、车载 GPS 等。
⑤工业控制: 各种自动控制设备嵌入式系统的组成有哪些嵌入式系统一般由硬件层,中间层,软件层三层组成。
嵌入式系统的特点有哪些嵌入式系统有以下4个特点:系统内核小、专用性强、系统精简、实时性高。
简述嵌入式系统的发展。
嵌入式系统具有以下6个发展趋势:系统工程化、开源化、功能多样化、节能化、人性化、网络化。
?常用的嵌入式处理器分为哪几类常见的嵌入式处理器有一下四类:嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式 DSP 处理器、嵌入式片上系统。
嵌入式操作系统的特点有哪些嵌入式操作系统有以下6个特点:系统内核小、专用性强、系统精简、高实时性、多任务的操作系统、需要专用开发工具和环境。
什么是实时操作系统 IEEE 实时 UNIX 分委会认为实时操作系统应具备哪些特点实时操作系统是指在限定的时间内能对过程调用产生正确的响应的操作系统。
IEEE 的实时UNIX分委会认为实时操作系统应具备以下特点: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。
常用的嵌入式操作系统有哪些它们各有什么特点嵌入式系统工程设计的要点有哪些应用需求;硬件要求;实时性的实现;系统功耗;系统升级方式;调试方式;开发环境的选择等。