第2章 ARM Cortex-M0+處理器

1、嵌入式系統(tǒng)基礎嵌入式系統(tǒng)基礎第第2章章 ARM Cortex-M0+處理器處理器Advanced RISC Machines第第2章章 ARM Cortex-M0+處理器處理器2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述ARM全球合作伙伴全球合作伙伴 2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述通用處理器系列，每個系通用處理器系列，每個系列提供一套相對獨特的性列提供一套相對獨特的性能來滿足不同應用領域的能來滿足不同應用領域的需求。需求。 專門為安全要專門為安全要求較高的應用求較高的應用而設計。而設計。u內(nèi)核類型：內(nèi)核類型：ARM7TDMI ARM7T

2、DMI-S ARM720T ARM7EJ ARM7EJ-S后綴含義：后綴含義：T：支持：支持Thumb指令集指令集D：支持片上調(diào)試（：支持片上調(diào)試（Debug）M：內(nèi)嵌硬件乘法器（：內(nèi)嵌硬件乘法器（Multiplier）I： 嵌入式嵌入式ICE，支持片上斷點和調(diào)，支持片上斷點和調(diào)試點試點S：可綜合軟核（：可綜合軟核（Synthesizable）E：支持增強：支持增強DSP指令指令J：支持：支持Jazelle技術技術u典型芯片：典型芯片：ATMEL: AT91M40800/55800A Samsung: S3C44B0/4510B ST: STR710 x 2.1 ARM 處理器應用概述處理器應

3、用概述u內(nèi)核類型：內(nèi)核類型：ARM920T ARM922T ARM940Tu典型芯片：典型芯片：ATMEL: AT91RM9200（ARM920T） Samsung: S3C2410（ARM920T） TI: OMAP5910（ARM925 + C55x） DaVinci（ARM926EJ-S + C64x）2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用

4、概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述1、高性能、低功耗、低價格、高性能、低功耗、低價格 ARM針對嵌入式應用，在滿足性能要求的前提下，力求最針對嵌入式應用，在滿足性能要求的前提下，力求最低的功率消耗，在性能低的功率消耗，在性能/功耗比功耗比(MIPS/W)方面，方面，ARM處理器具處理器具有業(yè)界領先的性能。基于有業(yè)界領先的性能?；贏RM核的芯片價格也

5、很低，目前核的芯片價格也很低，目前ARMCortexM的芯片價格可低至的芯片價格可低至10元人民幣左右。元人民幣左右。2、豐富的可選擇芯片、豐富的可選擇芯片 目前，基于目前，基于ARM核的各種處理器型號有好幾百種。由于核的各種處理器型號有好幾百種。由于ARM核采用向上兼容的指令系統(tǒng)，用戶開發(fā)的軟件可以非常方核采用向上兼容的指令系統(tǒng)，用戶開發(fā)的軟件可以非常方便地移植到更高的便地移植到更高的ARM平臺。平臺。3、廣泛的第三方支持、廣泛的第三方支持 現(xiàn)在許多產(chǎn)品的開發(fā)，不是一個簡單的處理器加幾百條指現(xiàn)在許多產(chǎn)品的開發(fā)，不是一個簡單的處理器加幾百條指令、語句就可以解決的。要用到令、語句就可以解決的。要

6、用到32位處理器，一般都要有編譯位處理器，一般都要有編譯器、高效的開發(fā)工具、操作系統(tǒng)、協(xié)議棧等，這些東西都不是器、高效的開發(fā)工具、操作系統(tǒng)、協(xié)議棧等，這些東西都不是一個芯片生產(chǎn)商可以解決的，而需要許多第三方的支持。一個芯片生產(chǎn)商可以解決的，而需要許多第三方的支持。2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述4、完整的產(chǎn)品線和發(fā)展規(guī)劃、完整的產(chǎn)品線和發(fā)展規(guī)劃1）ARM核根據(jù)不同應用需求對處理器的性能要求，有一核根據(jù)不同應用需求對處理器的性能要求，有一個從個從ARM7、ARM9到到ARM10、ARM11，以及新定義的，以及新定義的Cortex A/R/M系列完整的產(chǎn)品線：系列完整的產(chǎn)品線：l A系

7、列系列：面向高性能、低功耗應用系統(tǒng)面向高性能、低功耗應用系統(tǒng)，如智能手機；，如智能手機；l R系列系列：強調(diào)實時性，：強調(diào)實時性，主要用于實時控制主要用于實時控制，如汽車引擎；，如汽車引擎；l M系列系列：是必須：是必須考慮不同的成本、功耗和性能的各類可考慮不同的成本、功耗和性能的各類可兼容、易于使用的嵌入式設備兼容、易于使用的嵌入式設備的理想解決方案。的理想解決方案。2）選用）選用ARM處理器進行開發(fā)，技術積累性較強、生命周處理器進行開發(fā)，技術積累性較強、生命周期長、設計重用度高，不易被淘汰。期長、設計重用度高，不易被淘汰。2.1 ARM 處理器應用概述處理器應用概述第第2章章 ARM Co

8、rtex-M0+處理器處理器2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介二、存儲器映像二、存儲器映像二、存儲器映像二、存儲器映像二、存儲器映像二、存儲器映像存儲器系統(tǒng)存儲器系統(tǒng)支持：支持：1 1）“位帶位帶”（bit-band）操作操作2 2）小端和大小端和大端配置端配置二、存儲器映像二、存儲器映像p“位帶位帶”操作操作： 是將是將RAM和外設中的每一個和外設中的每一個bit映射映射到一個獨立的地址，對這個地址的到一個獨立的地址，對這個地址的32位讀寫操作實現(xiàn)對位讀寫操作

9、實現(xiàn)對一個一個bit的操作。的操作。相當于是為位帶區(qū)的每一位都起了一相當于是為位帶區(qū)的每一位都起了一個別名，通過對指定別名的訪問來代替對指定位的訪問。個別名，通過對指定別名的訪問來代替對指定位的訪問。p 位帶區(qū)位帶區(qū)：是指支持位帶操作的地址范圍是指支持位帶操作的地址范圍。這個區(qū)中。這個區(qū)中的地址在的地址在“位帶別名區(qū)位帶別名區(qū)”有自己的位帶別名，位帶別名有自己的位帶別名，位帶別名區(qū)把每個區(qū)把每個bit膨脹成一個膨脹成一個32位的字。位的字。p 位帶別名區(qū)位帶別名區(qū)：對別名地址的訪問最終會作用到位帶對別名地址的訪問最終會作用到位帶區(qū)對應位（注意：這里有一個地址映射的過程。）區(qū)對應位（注意：這里有

10、一個地址映射的過程。）二、存儲器映像二、存儲器映像1、“位帶位帶”操作操作u設設SRAM位帶區(qū)的范圍：位帶區(qū)的范圍： 0 x200000000 x200FFFFF0 x200000000 x200FFFFFu對于對于SRAM位帶區(qū)的某個比特，記它所在字節(jié)位帶區(qū)的某個比特，記它所在字節(jié)地址為地址為A，位序號為，位序號為n（00n77），則該比特），則該比特在位帶別名區(qū)的地址為：在位帶別名區(qū)的地址為： 0 x22000000+(A-0 x20000000)*8+n)*4其中：其中： “ “4 4”表示一個字為表示一個字為4 4個字節(jié)個字節(jié)； “ “8 8”表示一個字節(jié)有表示一個字節(jié)有8 8個比特。

11、個比特。1、“位帶位帶”操作操作u小端配置小端配置：字的低字節(jié)存儲在低地址中，高：字的低字節(jié)存儲在低地址中，高字節(jié)存儲在高地址中。字節(jié)存儲在高地址中。u大端配置大端配置：字的低字節(jié)存儲在高地址中，高：字的低字節(jié)存儲在高地址中，高字節(jié)存儲在低地址中。字節(jié)存儲在低地址中。KL25KL25芯片被配置為小端模式芯片被配置為小端模式二、存儲器映像二、存儲器映像2、小端配置和大端配置、小端配置和大端配置2、小端配置和大端配置、小端配置和大端配置2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器

12、簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介2.2 ARM Cortex-M0+處理器簡介處理器簡介M0+ User Guide.pdf ( P38-40 ) 第第2章章 ARM Cortex-M0+處理器處理器其共有其共有57條基條基本指令，本指令，依據(jù)不依據(jù)不同的尋同的尋址方式址方式形成形成68條具

13、體條具體指令指令第第2章章 ARM Cortex-M0+處理器處理器2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)取數(shù)指令取數(shù)指令2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理

14、器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)2.3 ARM Cortex-M0+處理器的指令系統(tǒng)處理器的指令系統(tǒng)第第2章章 ARM Cortex-M0+處理器處理器2.4 Cortex-M0+匯編語言的基本語法匯編語言的基本語法2.4 Cortex-M0+匯編語言的基本語法匯編語言的基本語法2.4 Cortex-M0+匯編語言的基本語法匯編語言的基本語法2.4 Cortex-M0+匯編語言的基本語法匯編語言的基本語法2.4 Cortex-M0+匯編語言的基本語法匯編語言的基本語法2.4 Cor