第2章 ARM Cortex-M0+处理器

1、嵌入式系统基础嵌入式系统基础第第2章章 ARM Cortex-M0+处理器处理器Advanced RISC Machines第第2章章 ARM Cortex-M0+处理器处理器2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述ARM全球合作伙伴全球合作伙伴 2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述通用处理器系列，每个系通用处理器系列，每个系列提供一套相对独特的性列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的能来满足不同应用领域的需求。需求。 专门为安全要专门为安全要求较高的应用求较高的应用而设计。而设计。u内核类型：内核类型：ARM7TDMI ARM7T

2、DMI-S ARM720T ARM7EJ ARM7EJ-S后缀含义：后缀含义：T：支持：支持Thumb指令集指令集D：支持片上调试（：支持片上调试（Debug）M：内嵌硬件乘法器（：内嵌硬件乘法器（Multiplier）I： 嵌入式嵌入式ICE，支持片上断点和调，支持片上断点和调试点试点S：可综合软核（：可综合软核（Synthesizable）E：支持增强：支持增强DSP指令指令J：支持：支持Jazelle技术技术u典型芯片：典型芯片：ATMEL: AT91M40800/55800A Samsung: S3C44B0/4510B ST: STR710 x 2.1 ARM 处理器应用概述处理器应

3、用概述u内核类型：内核类型：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 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用

4、概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述1、高性能、低功耗、低价格、高性能、低功耗、低价格 ARM针对嵌入式应用，在满足性能要求的前提下，力求最针对嵌入式应用，在满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处理器具处理器具有业界领先的性能。基于有业界领先的性能。基于ARM核的芯片价格也

5、很低，目前核的芯片价格也很低，目前ARMCortexM的芯片价格可低至的芯片价格可低至10元人民币左右。元人民币左右。2、丰富的可选择芯片、丰富的可选择芯片 目前，基于目前，基于ARM核的各种处理器型号有好几百种。由于核的各种处理器型号有好几百种。由于ARM核采用向上兼容的指令系统，用户开发的软件可以非常方核采用向上兼容的指令系统，用户开发的软件可以非常方便地移植到更高的便地移植到更高的ARM平台。平台。3、广泛的第三方支持、广泛的第三方支持 现在许多产品的开发，不是一个简单的处理器加几百条指现在许多产品的开发，不是一个简单的处理器加几百条指令、语句就可以解决的。要用到令、语句就可以解决的。要

6、用到32位处理器，一般都要有编译位处理器，一般都要有编译器、高效的开发工具、操作系统、协议栈等，这些东西都不是器、高效的开发工具、操作系统、协议栈等，这些东西都不是一个芯片生产商可以解决的，而需要许多第三方的支持。一个芯片生产商可以解决的，而需要许多第三方的支持。2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述4、完整的产品线和发展规划、完整的产品线和发展规划1）ARM核根据不同应用需求对处理器的性能要求，有一核根据不同应用需求对处理器的性能要求，有一个从个从ARM7、ARM9到到ARM10、ARM11，以及新定义的，以及新定义的Cortex A/R/M系列完整的产品线：系列完整的产品线：l A系

7、列系列：面向高性能、低功耗应用系统面向高性能、低功耗应用系统，如智能手机；，如智能手机；l R系列系列：强调实时性，：强调实时性，主要用于实时控制主要用于实时控制，如汽车引擎；，如汽车引擎；l M系列系列：是必须：是必须考虑不同的成本、功耗和性能的各类可考虑不同的成本、功耗和性能的各类可兼容、易于使用的嵌入式设备兼容、易于使用的嵌入式设备的理想解决方案。的理想解决方案。2）选用）选用ARM处理器进行开发，技术积累性较强、生命周处理器进行开发，技术积累性较强、生命周期长、设计重用度高，不易被淘汰。期长、设计重用度高，不易被淘汰。2.1 ARM 处理器应用概述处理器应用概述第第2章章 ARM Co

8、rtex-M0+处理器处理器2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介二、存储器映像二、存储器映像二、存储器映像二、存储器映像二、存储器映像二、存储器映像存储器系统存储器系统支持：支持：1 1）“位带位带”（bit-band）操作操作2 2）小端和大小端和大端配置端配置二、存储器映像二、存储器映像p“位带位带”操作操作： 是将是将RAM和外设中的每一个和外设中的每一个bit映射映射到一个独立的地址，对这个地址的到一个独立的地址，对这个地址的32位读写操作实现对位读写操作

9、实现对一个一个bit的操作。的操作。相当于是为位带区的每一位都起了一相当于是为位带区的每一位都起了一个别名，通过对指定别名的访问来代替对指定位的访问。个别名，通过对指定别名的访问来代替对指定位的访问。p 位带区位带区：是指支持位带操作的地址范围是指支持位带操作的地址范围。这个区中。这个区中的地址在的地址在“位带别名区位带别名区”有自己的位带别名，位带别名有自己的位带别名，位带别名区把每个区把每个bit膨胀成一个膨胀成一个32位的字。位的字。p 位带别名区位带别名区：对别名地址的访问最终会作用到位带对别名地址的访问最终会作用到位带区对应位（注意：这里有一个地址映射的过程。）区对应位（注意：这里有

10、一个地址映射的过程。）二、存储器映像二、存储器映像1、“位带位带”操作操作u设设SRAM位带区的范围：位带区的范围： 0 x200000000 x200FFFFF0 x200000000 x200FFFFFu对于对于SRAM位带区的某个比特，记它所在字节位带区的某个比特，记它所在字节地址为地址为A，位序号为，位序号为n（00n77），则该比特），则该比特在位带别名区的地址为：在位带别名区的地址为： 0 x22000000+(A-0 x20000000)*8+n)*4其中：其中： “ “4 4”表示一个字为表示一个字为4 4个字节个字节； “ “8 8”表示一个字节有表示一个字节有8 8个比特。

11、个比特。1、“位带位带”操作操作u小端配置小端配置：字的低字节存储在低地址中，高：字的低字节存储在低地址中，高字节存储在高地址中。字节存储在高地址中。u大端配置大端配置：字的低字节存储在高地址中，高：字的低字节存储在高地址中，高字节存储在低地址中。字节存储在低地址中。KL25KL25芯片被配置为小端模式芯片被配置为小端模式二、存储器映像二、存储器映像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+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器

12、简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介2.2 ARM Cortex-M0+处理器简介处理器简介M0+ User Guide.pdf ( P38-40 ) 第第2章章 ARM Cortex-M0+处理器处理器其共有其共有57条基条基本指令，本指令，依据不依据不同的寻同的寻址方式址方式形成形成68条具

13、体条具体指令指令第第2章章 ARM Cortex-M0+处理器处理器2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统取数指令取数指令2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理

14、器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统2.3 ARM Cortex-M0+处理器的指令系统处理器的指令系统第第2章章 ARM Cortex-M0+处理器处理器2.4 Cortex-M0+汇编语言的基本语法汇编语言的基本语法2.4 Cortex-M0+汇编语言的基本语法汇编语言的基本语法2.4 Cortex-M0+汇编语言的基本语法汇编语言的基本语法2.4 Cortex-M0+汇编语言的基本语法汇编语言的基本语法2.4 Cortex-M0+汇编语言的基本语法汇编语言的基本语法2.4 Cor