ARM技術概論 ARM基礎

2021-10-09 07:51:16 字數 1758 閱讀 3092

1. 嵌入式系統基礎知識

1.1 嵌入式系統的定義

嵌入式系統是指以應用為中心,以計算機技術為基礎,軟體、硬體可裁剪,適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。

1.2 嵌入式系統的組成

嵌入式系統總體上是由硬體和軟體組成的,硬體是其基礎,軟體是其核心與靈魂

嵌入式系統硬體裝置包括:

嵌入式系統軟體包括:

核心層(kernel,帶作業系統才有該層)

驅動層(driver)

硬體層(hardware)

1.3 嵌入式系統開發概述

嵌入式系統開發主要分為系統總體開發、嵌入式硬體開發和嵌入式軟體開發三大部分,其總體流程圖如下所示

2. arm基礎知識

2.1 認識arm

arm公司成立於2023年11月,前身為acorn計算機公司。arm公司主要涉及arm系列risc處理器核心,授權arm核心給生產和銷售半導體的合作夥伴。arm公司不生產晶元。

arm體系架構有:armv1、armv2、armv3、armv4、armv5、armv6、armv7、armv8架構,不同的體系架構採用不同指令集。哈佛結構是資料和指令分開儲存並執行的;馮諾依曼結構是混合儲存的。

arm產品線如下圖示:

arm的儲存器系統是由多級構成的,可以分為:核心級、晶元級、板卡級和外設級,下圖為儲存器的層次結構

2.2 arm的工作模式及暫存器

arm主要有7個基本工作模式

arm有37個暫存器

上圖為arm暫存器框圖,37個暫存器具體包含:

暫存器類別

暫存器名

說明未分組暫存器

r0~r7

所有工作模式下都是同乙個物理暫存器

分組暫存器

r8~r12

每個暫存器對應兩個不同的物理暫存器,一組專用於fiq模式,另一組用於其他模式

r13sp暫存器常用做堆疊指標,每一種異常模式都有自已的r13

r14lr連線暫存器,每種模式都有自已的r14用來存放當前子程式的返回位址

pc暫存器

r15程式狀態暫存器

cpsr

當前程式狀態暫存器

spsr

備份程式狀態暫存器

cpsr暫存器(和儲存它的spsr暫存器)中的位分配圖

標誌位n=1表示運算結果為負;n=0表示結果為正或0

z=1表示運算結果為0;z=0表示結果不為0

c進製標誌(4種情況)

v溢位標誌 (2種情況)

中斷禁止位

i=1表示禁止irq

f=1表示禁止fiq

狀態控制位

t=0表示處理器處於arm狀態(32位arm指令);t=1表示thumb狀態(16位thumb指令)

模式控制位

10000 user;10001 fiq;10010 irq;10011 supervisor;10111 abort;11011 undefined;11111 system

ARM 技術文件

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