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嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)教程之ARM技術(shù)的詳細(xì)資料概述

2019-08-02 | rar | 1.41 MB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

  ARM包含兩個(gè)含義,一是ARM公司,是一家位于英國(guó)劍橋的Advanced RISC Machine Limited(簡(jiǎn)稱ARM Limited),成立于1990年11月,由Acorn電腦集團(tuán)、蘋(píng)果電腦和VLSI Technology合資組建;另一個(gè)是ARM處理器,是一種先進(jìn)RISC處理器。該處理器內(nèi)核由ARM公司開(kāi)發(fā),通過(guò)IP授權(quán)的方式允許其它半導(dǎo)體公司生產(chǎn)基于ARM核的處理器產(chǎn)品,而ARM公司只提供基于ARM內(nèi)核的系統(tǒng)芯片解決方案和技術(shù)授權(quán),不提供具體的芯片。

  ARM體系結(jié)構(gòu)

  ARM處理器是基于精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)RISC(Reduced Instruction Set COmputer)體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它使用標(biāo)準(zhǔn)的、固定長(zhǎng)度的32位指令格式,所有ARM指令都使用了4位的條件編碼來(lái)決定該指令是否執(zhí)行,這種方式解決了指令執(zhí)行的條件判定、確定條件分支的問(wèn)題,從而對(duì)代碼的密度和性能都有好處,這是它的一大技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

  ARM技術(shù)的確立和認(rèn)可是從ARM7開(kāi)始的。ARM7首次將ARM體系結(jié)構(gòu)完全擴(kuò)展到32位(之前僅26位地址空間),采取3級(jí)流水線結(jié)構(gòu),主頻達(dá)到40MHz,集成了8KB的Cache,且支持Thumb模式。

  在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)第一個(gè)ARM芯片時(shí),RISC技術(shù)尚未得到商業(yè)化的應(yīng)用,當(dāng)時(shí)僅有Berkeley的RISC I和II以及Stanford的MIPS(Microprocessor without Interlocking Pipline Stages,無(wú)互鎖流水線微處理器)采用了RISC技術(shù),但僅限于教學(xué)和研究,ARM處理器是第一個(gè)為商業(yè)用途而開(kāi)發(fā)的RISC處理器。ARM體系結(jié)構(gòu)有選擇地采用了若干Berkeley RISC處理器中的技術(shù)特征,包括:

  Load/Store體系結(jié)構(gòu);

  固定的32位指令長(zhǎng)度;

  3地址指令格式。

  ARM的設(shè)計(jì)初衷是簡(jiǎn)單性,主要體現(xiàn)在其硬件組織和實(shí)現(xiàn)上,比指令集表現(xiàn)得更明顯。把簡(jiǎn)單的硬件和指令集結(jié)合起來(lái),這是RISC體系的思想基礎(chǔ)。ARM處理器仍然保留一些CISC特征,并因此而達(dá)到了比純粹RISC更高的代碼密度,使得ARM在開(kāi)始設(shè)計(jì)時(shí)就獲得體積小、功耗低的優(yōu)勢(shì)。

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