ARM體系架構(gòu)解析學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1ARM體系架構(gòu)解析體系架構(gòu)解析第一頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第1頁/共43頁第二頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第2頁/共43頁第三頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。鞏固。第3頁/共43頁第四頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。位SIM 智能卡也采用了ARM 技術(shù)。第4頁/共43頁第五頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第5頁/共43頁第六頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。n6、指令長度固定；第6頁/共43頁第七頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。指令寄存器指令寄存器控制器控制器數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)通道輸入輸入輸出輸出中央處理器中央處理器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器程序程序指令指令0指令指令1指令指令2指

2、令指令3指令指令4數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)0數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2總線第7頁/共43頁第八頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。TF+TD+TE+TS第8頁/共43頁第九頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第9頁/共43頁第十頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。指令寄存器指令寄存器控制器控制器數(shù)據(jù)通道數(shù)據(jù)通道輸入輸入輸出輸出中央處理器中央處理器程序存儲(chǔ)器程序存儲(chǔ)器指令指令0指令指令1指令指令2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)0數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)2總線總線第10頁/共43頁第十一頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第11頁/共43頁第十二頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。大。第12頁/共43頁第十三頁，編輯于星期五：二

3、十點(diǎn) 十五分。第13頁/共43頁第十四頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第14頁/共43頁第十五頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。流水線技術(shù)第15頁/共43頁第十六頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。流水線技術(shù)第16頁/共43頁第十七頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。InstructionFetch Shift + ALUMemoryAccessRegWriteRegReadRegDecodeFETCHDECODEEXECUTEMEMORYWRITEARM9TDMIARM or ThumbInst DecodeReg SelectRegReadShiftALURegWriteThumbARMde

4、compressARM decodeInstructionFetchFETCHDECODEEXECUTEARM7TDMI第17頁/共43頁第十八頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第18頁/共43頁第十九頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第19頁/共43頁第二十頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。大端的數(shù)據(jù)存放格式大端的數(shù)據(jù)存放格式 小端的數(shù)據(jù)存放格式小端的數(shù)據(jù)存放格式低地址低地址高地址高地址地址地址A地址地址A+1地址地址A+2地址地址A+3word a=0 x f6 73 4b cdf6734bcd低地址低地址高地址高地址地址地址A地址地址A+1地址地址A+2地址地址A+3f6734bcd第2

5、0頁/共43頁第二十一頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。Family number 7: ARM7 9: ARM910: ARM1011: ARM11Memory system 2: Cache, MMU, Process ID 4: Cache, MPU 6: Write buffer, no cacheMemory size 0: Cache size (4-128KB) 2: Reduced cache size 6: TCMSynthesizableExtensions E: DSP extension J: Jazelle extension T: Thumb support第21頁

6、/共43頁第二十二頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。標(biāo)志含義說明T支持Thumb指令集Thumb指令集版本1：ARMv4TThumb指令集版本2：ARMv5TThumb-2：ARMv6TD片上調(diào)試使處理器能夠停止，以響應(yīng)調(diào)試請求M支持長乘法32位乘32位得到64位，32位的乘加得到64位IEmbedded ICE提供片上斷點(diǎn)和調(diào)試點(diǎn)EDSP指令增加了DSP算法處理器指令：16位乘加指令，飽和的帶符號數(shù)的加減法，雙字?jǐn)?shù)據(jù)操作，cache預(yù)取指令JJava加速器Jazelle提高java代碼的運(yùn)行速度S可綜合提供VHDL或Verilog語言設(shè)計(jì)文件第22頁/共43頁第二十三頁，編輯于星期五：二十點(diǎn)

7、 十五分。第23頁/共43頁第二十四頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第24頁/共43頁第二十五頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第25頁/共43頁第二十六頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第26頁/共43頁第二十七頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。n第27頁/共43頁第二十八頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。n增加了處理器的特權(quán)模式。第28頁/共43頁第二十九頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。令第29頁/共43頁第三十頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第30頁/共43頁第三十一頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。Unified Cache內(nèi)存管理流水線級別ThumbDSPJazelleARM7

8、TDMI無無3有無無ARM7TDMI-S無無3有無無ARM710T/720T8kMMU3有無無ARM740T8k或4kProtection Unit3有無無ARM7EJ-S無無3有有有第31頁/共43頁第三十二頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。Cache內(nèi)存管理流水線級別ThumbDSPJazelleARM9TDMI無無5有無無ARM920T16K/16kMMU5有無無ARM922T8k/8kMMU5有無無ARM940T4k/4kProtection Unit5有無無第32頁/共43頁第三十三頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。ARM10EJ-S無無6有有有ARM1026EJ-S0,4-128k

9、/0,4-128kMMU6有有有Cache內(nèi)存管理流水線級別ThumbDSPJazelleARM10E無無6有有無ARM1020E32k/32kMMU6有有無ARM1022E16k/16kMMU6有有無ARM10TDMI無無6有無無ARM1020T32k/32kMMU6有無無第33頁/共43頁第三十四頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。Cache內(nèi)存管理流水線級別ThumbDSPJazelle浮點(diǎn)運(yùn)算ARM1136J-S4-64kMMU8有有有無ARM1136JF-S4-64kMMU8有有有有ARM1156T2-S可配置9Thumb-2有無無ARM1156T2F-S可配置9Thumb-2有無有第

10、34頁/共43頁第三十五頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。ThumbDSPJazelleMediaTrustZoneThumb-2v4StrongARMv4T*ARM7T, ARM9v5T*ARM10T，XScalev5TE*ARM9E, ARM10Ev5TEJ*ARM7EJ,ARM9EJ, ARM10EJv6*ARM1136J(F)-Sv6Z*v6T2*ARM1156T2(F)-S注：v5T支持的Thumb是對v4T中的Thumb的擴(kuò)展第35頁/共43頁第三十六頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。第36頁/共43頁第三十七頁，編輯于星期五：二十點(diǎn) 十五分。計(jì)算實(shí)際可以使用的GPIO數(shù)量。P307-表第37頁/共43頁第三十八頁，編輯于星期