1、第6章 ARM处理器概述,目 录,6.1 ARM公司简介,6.2 ARM处理器的特点及其应用领域,6.3 ARM ISA概述,6.4 ARM处理器系列概述,6.5 ARM处理器编程模型,本章习题,ARM公司是全球领先的16/32位嵌入式RISC（Reduced Instruction Set Computer）微处理器解决方案的供应商，向全球各大电子公司提供高性能、低功耗和低成本的RISC微处理器、外设和系统芯片技术授权。ARM 还为开发完整系统提供综合技术支持。 ARM公司成功的原因归功于其三位一体的核心竞争力。首先是其领先业界的产品和技术 ；其次是其独辟蹊径、最先缔造的知识产权授权商业模式
2、；最后是其庞大、稳固的产业联盟。,6.1 ARM公司简介,6.2 ARM处理器的特点及其应用领域,ARM处理器立足于嵌入式市场，其设计思想并不单纯地追求处理器速度，而是着眼于系统的整体性能。具体来讲，ARM处理器的特点主要包括以下几个方面：,一些特定指令的周期数可变；,内嵌桶形移位器提供了效率更高的指令；,增加特殊应用的增强指令。,ARM处理器是典型的RISC结构；,提供Thumb 16位指令集；,条件执行机制改善了代码密度；,到目前为止，ARM微处理器及其技术的应用已经深入到嵌入式的各个领域：,工业控制领域；,成像和安全产品领域；,网络应用领域；,消费类电子产品领域；,6.2 ARM处理器的
3、特点及其应用领域,无线通讯领域；,数字信号处理领域。,6.3 ARM ISA概述,上述基础版本和变体版本以及优化技术配合使用，构成了ARM丰富的各种具体ISA版本。具体如下：,M变体版本（长乘法指令）；,E变体版本（增强型DSP指令）；,J变体（Java加速器Jazelle）；,NEON媒体加速技术；,VFP向量浮点技术；,TrustZone安全技术；,基础版本17；,T变体版本（Thumb指令集）；,6.3 ARM ISA概述,ARM公司精心规划ARM指令集结构（Instruction Set Architecture，ISA）的发展过程，至今已有7个主要的基础版本。另外，ARM还提供了几种
4、特殊的指令集和优化技术：,ARMv5TE：在基础版本5上增加Thumb指令集（T）以及增强的DSP指令集扩展（E） ；,ARMv5TEJ：在基础版本5上增加了Thumb指令集、DSP指令集扩展以及Java加速器技术Jazelle；,ARMv6：主要基于基础版本6 ；,ARMv7：基于基础版本7（即Thumb-2），分为三种类型，分别命名为ARMv7-A、ARMv7-R和ARMv7-M ；,ARMv4：目前仍在支持的最早版本 ；,ARMv4T：在ARMv4上增加Thumb指令集 ；,经过多年的发展，ARM处理器已经形成一个庞大的家族，至今已有约14个系列的处理器产品问世。与ARM ISA一样，早
5、期的一些处理器系列已经被淘汰，ARM公司目前支持7大系列的处理器产品：,ARM7系列处理器；,ARM11系列处理器；,ARM9E系列处理器；,ARM10E系列处理器；,6.4 ARM处理器系列概述,ARM9系列处理器；,Cortex系列处理器；,SecurCore系列处理器；,6.4 ARM处理器系列概述,ARM处理器系列属性的比较,程序员为使程序在计算机上执行而必须了解的有关计算机的基本情况称之为编程模型。ARM处理器的编程模型主要包括：,1. 数据类型,浮点数（IEEE754标准）；,半字（16位）；,字（32位）；,6.5 ARM处理器编程模型,字节（8位）；,2. 处理器模式,6.5 ARM处理器编程模型,3. 寄存器组织,寄存器R0R7；,寄存器CPSR和SPSR；,寄存器R13R14；,寄存器R15；,6.5 ARM处理器编程模型,寄存器R8R12；,4. 异常处理机制,6.5 ARM处理器编程模型,5. 存储器组织结构,32位地址空间；,ARM和Thumb切换；,Big-Endian和Litter-Endian；,对准问题；,6.5 ARM处理器编程模型,字节编址；,本章习题,1ARM处理器的特点是什么？ 2ARM处理器系列主要包括几大类？各自的特性是什么？ 3ARM处理器有哪些处理器模式？各自如何切换？ 4“字节序”是指什么？ARM处理器如何解决这一问题？,
