ARM9学习笔记.doc

1、嵌入式系统的发展过程嵌入式微处理器(EMPU) -单片机(SCM)-嵌入式微控制器(EMCU)-数字信号处理器(EDSP)-嵌入式片上系统(ESOC)2、ARM体系结构版本及微处理器系列ARM(Advanced RISC(Reduced Instruction Set Computer) Machines Limited)公司,采用ARM技术知识产权IP核的微处理器是我盟通常所说的ARM微处理器。ARM7ARM9ARM11ARM Cortex（采用ARMv7架构）ARM7和ARM9对比和ARM7相比，ARM9增加了MMU和Cache。ARM7采用三级流水线结构的风诺依曼结构，ARM9采用五级流水线哈佛结构。 后缀解释：T：支持Thumb指令集。D：支持偏上调试（Debug）。M：内嵌硬件乘法器（Mutiplier）。I：支持偏上断点和调试点。E：支持增强型DSP功能。J：Java加速器。S：全合成式。还在使用ARM指令集（Instruction Set Architecture）有以下版本：ARMv4ARMv4TARMv5TEARMv5TEJARMv6ARMv73、ARM微处理器的工作状态和模式2种状态ARM状态Thumb状态不同状态，单条指令的存储长度是不同的。ARM状态，一条指令4个字节，Thumb状态下一条指令2个字节。7种模式用户模式（Usr）快速中断模式FIQ（）外部中断模式IRQ（Interrup Requet）管理模式Supervisor(svc)数据访问中断模式Abort（abt）系统模式System（sys）未定义指令终止模式Undefined除了用户模式外，其它六种成为非用户模式或者特权模式(privileged mode).出去用户模式和系统模式以外的5种模式成为异常模式(exception mode)。4、ARM寄存器ARM处理器含有37个寄存器l 31通用寄存器（包括PC，32位）。n 未备份寄存器，R0-R7，所有处理器模式下都对应同一个物理寄存器。n 备份寄存器，R8-R14，R13和R14对应6个物理寄存器，一个是用户模式和系统模式共用的，其余5个对应5种处理器模式，由CPSR寄存器的M字段（D0-D4）决定。R13常用作堆栈指针q寄存器SP(Stack Pointer Register)。R14成为连接寄存器（LR），也叫返回地址寄存器，存放子程序的返回地址。n 程序计数器或指令指针寄存器 PC(Program Register)，即R15，ARM所有模式下都指向一个物理寄存器。l 6个状态寄存器（32位）。n CPSR(Current Program Status Register) 程序状态寄存器，可以在任何模式下被访问，7种模式下指向同一个物理寄存器。n SPSR(Saved Program Status Register)程序状态保存寄存器，系统模式或用户模式下没有SPSR，每种模式对应一个物理寄存器，SPSR常用来当作CPSR的备份寄存器。5、立即数立即数以#开头，十六进制数#后面加“0x”或“&”，二进制数加“0b”或者“#2_11”，十进制数加“0d”，负数“#-0x1”或“#-1”每个立即数由一个8位的常数循环右移偶数位得到。循环右移的位数由一个4位二进制的两倍表示。如果立即数记作，8位常数记作immed_8，4位循环右移值记作rotate_imm，则有：=immed_8 循环右移(2*rotate_imm)。判断一个立即数是否符合8位位图的原则l 首先把这个数用2进制表示出来，然后看这个数中“1”的最大间隔是多少，要看两次，一次顺序看，一次循环看，循环看是把16位或32位寄存器的首尾连起来，越过首尾看，两次中如果间隔都大于8（包含首尾的两个1），那这个数肯定是非法的。如果有一次小于等于8则有可能是合法的，可以进行下一步判断。l 此时又分为两种情况，n 顺序看1的间隔等于8，此时可以看看，这个数最高位1的前面或最低位1的后面是否有偶数个0，只要一种情况下有，这个数就是合法的。n 如果循环看1的最大间隔小于等于8，此时可以看看，循环看时，两端得到的间隔个数是否有一个为偶数，如果有一个是偶数，这个数就是合法的。0x1010 是非合法的 （两次看这个数中“1”的最大间隔大于8）0x1FA 是非合法的（顺序看这个数中“1”的最大间隔等于8，这个数最高位1的前面或者最低位1的后面没有偶数个0，）0x7000000E 是合法的(因为循环看时，两端得到的间隔个数有一个为偶数)如何判断一个数是否是合法立即数？ 首先将这个数转换为32bit16进制形式，例如218=0xDA=0x000000DA除零外，仅有一位数为合法立即数。除零外，仅有二位数，并且相邻（包括首尾，如0x1000000A）的为合法立即数。除零外，仅有三位数，并且相邻（包括中间有0相间，例如0x10800000,包括首尾相邻，如：0x14000003）,这三位数中，最高位取值仅能为1、2、3，最低位取值仅能为4、8、C,中间位0x00xF。这种组合的为合法立即数。除了以上三种，其他基本是非法立即数。非法立即数如何输入？利用LDR伪指令可将任意32bit的立即数赋给寄存器。格式：LDR