arm核心模块

时间:2024-09-28 14:14:23编辑:分享君

ARM嵌入式系统教程的目录

前言第1章嵌入式系统概述1.1嵌入式系统的概念1.2嵌入式系统的特点1.3嵌入式系统的应用1.4嵌入式系统的组成1.5嵌入式处理器1.6嵌入式操作系统1.7嵌入式系统开发工具本章小结思考题与习题第2章ARM体系结构2.1RISC技术和流水线技术2.1.1计算机体系结构2.1.2RISC技术2.1.3流水线技术2.2ARM体系结构简介2.2.1ARM体系结构的演变2.2.2ARM体系结构的特征2.2.3ARM体系的变种2.2.4ARM系列2.2.5ARM存储数据类型2.3ARM处理器工作状态2.3.1两种工作状态2.3.2工作状态的切换2.4ARM处理器工作模式2.5ARM处理器寄存器组织2.5.1ARM状态下的寄存器组织2.5.2Thumb状态下的寄存器组织2.6ARM异常2.6.1ARM异常概述2.6.2ARM异常处理2.6.3ARM异常向量表2.6.4ARM异常优先级2.6.5ARM异常中断使用的寄存器2.7ARM存储器和存储器映射I/O2.7.1ARM体系的存储空间2.7.2ARM存储器格式2.7.3非对齐存储访问操作2.7.4存储器映射I/O2.8ARM总线技术2.9ARM存储系统2.9.1高速缓冲存储器Cache和紧耦合存储器TCM2.9.2存储管理2.10基于JTAG的调试系统本章小结思考题与习题第3章ARM指令系统3.1ARM指令集概述3.1.1指令分类和指令格式3.1.2ARM指令的条件码3.1.3ARM指令集编码3.2ARM指令寻址方式3.2.1立即寻址3.2.2寄存器寻址3.2.3寄存器移位寻址3.2.4寄存器间接寻址3.2.5变址寻址3.2.6多寄存器寻址3.2.7堆栈寻址3.2.8块复制寻址3.2.9相对寻址3.3ARM指令3.3.1跳转指令3.3.2数据处理指令3.3.3程序状态寄存器传送指令3.3.4加载和存储指令3.3.5协处理器指令3.3.6异常产生指令3.3.7其他指令3.4Thumb指令本章小结思考题与习题第4章ARM汇编程序设计4.1ARM汇编语言语句格式4.2ARM汇编伪操作4.2.1符号定义伪操作4.2.2数据定义伪操作4.2.3汇编控制伪操作4.2.4数据帧描述伪操作4.2.5信息报告伪操作4.2.6其他杂项伪操作4.3ARM汇编语言伪指令4.4ARM汇编语言中的符号4.5ARM汇编语言中的表达式4.6ARM汇编语言程序结构4.6.1ARM映像文件的结构4.6.2ARM映像文件各组成部分的地址映射关系4.6.3scatter文件的应用4.7汇编语言子程序调用4.7.1子程序调用4.7.2ATPCS准则4.8C语言和汇编语言混合编程4.8.1内嵌汇编4.8.2C语言和汇编语言互相调用4.8.3ARMC编译器的特定关键字4.9ARM汇编语言设计实例4.9.1分支结构4.9.2循环结构本章小结思考题与习题..第5章XScale内核及PXA270处理器简介5.1XScale内核简介5.1.1XScale内核的特点5.1.2XScale内核与StrongARM的区别5.2PXA270结构及特点5.3PXA270存储管理单元5.3.1内存管理单元5.3.2系统存储控制单元5.3.3DMA控制器5.4PXA270时钟及电源管理单元5.4.1时钟管理单元5.4.2电源管理单元5.5PXA270中断控制器5.6PXA270I/O模块5.6.1GPIO5.6.2专用键盘接口5.7PXA270串行通信单元5.7.1USB主控制器5.7.2USB设备控制器5.7.3UART控制器5.7.4快速红外接口5.7.5SSP通信控制器5.7.6I2C总线控制器5.8PXA270定时器单元5.8.1实时时钟单元5.8.2OS定时器单元5.8.3脉冲宽度调制控制器5.9多媒体控制单元5.9.1AC'97控制器5.9.2I2S控制器5.9.3多媒体卡控制器5.9.4记忆棒主机控制器5.9.5视频快速捕捉接口5.10移动通信接口5.10.1MSL接口5.10.2USIM接口5.11LCD控制器本章小结思考题与习题第6章PXA270实验教学系统设计及应用程序设计实例6.1EELIODXScalePXA270实验教学系统资源概述6.2EELIOD系统硬件接口设计6.2.1电源系统设计6.2.2存储系统设计6.2.3LCD及触摸屏接口设计6.2.4多媒体接口设计6.2.5通信接口设计6.2.6通用I/O接口设计6.3EELIOD系统程序设计实例6.3.1系统引导程序分析6.3.2通用I/O程序设计实例6.3.3LCD程序设计实例本章小结思考题与习题第7章嵌入式Linux7.1概述7.1.1Linux7.1.2嵌入式Linux系统交叉开发环境7.1.3开发工具GNU介绍7.2ARMLinux在EELIOD系统上的移植7.2.1ARMLinux开发环境的建立7.2.2ARMLinux的交叉编译7.2.3ARMLinux启动代码的编译及下载7.2.4ARMLinux内核的配置与编译7.2.5嵌入式Linux的文件系统7.3ARMLinux的设备驱动7.3.1Linux的设备管理7.3.2设备驱动程序结构7.3.3GPIO驱动程序设计7.3.4基于轮询的UART驱动程序设计7.3.5基于中断的UART驱动程序设计7.4ARMLinux下应用程序设计7.4.1UART应用程序设计7.4.2基于SOCKET的网络应用程序设计7.4.3USB摄像头接口应用程序设计7.4.4Framebuffer图片显示应用程序设计7.5嵌入式GUI简介本章小结思考题与习题第8章ARMADS集成开发环境8.1ARM开发工具及开发环境简介8.1.1ARM开发工具简介8.1.2Banyan-UARMJTAG仿真工具8.1.3ARMADS集成开发环境8.2工程创建.调试和程序固化8.2.1工程创建及参数设置8.2.2使用ARMulator来调试简单程序8.2.3使用JTAG仿真器来调试嵌入式程序8.2.4Semihosting调试技术8.2.5程序的固化本章小结思考题与习题第9章ARM应用实例9.13G手机9.1.13G手机简介9.1.23G手机的功能9.1.3硬件方案9.1.4软件方案9.2基于PXA270的嵌入式流媒体播放器9.2.1系统简介9.2.2嵌入式流媒体播放器的硬件方案9.2.3嵌入式流媒体播放器的软件方案9.3车载多媒体远程监控服务系统9.3.1系统简介9.3.2功能与指标9.3.3方案设计本章小结思考题与习题参考文献……

ARM嵌入式系统基础

对于你的第二个问题我大概回答哈:
首先你说的这个设计根本没必要用arm用单片机完全就可以实现,简单,浅显。我估计又是那帮傻x老师给的任务吧。
说题目: 如果用arm,你首先得有个arm平台(arm开发板,一般为买的)用作主机,其次你还得自己焊接一个单片机小系统(arm开发板上一般无led数码管)用作从机,这是硬件方面,软件方面你要做三件事,第一,按键驱动的编写(这个简单,一般是中断子程序)。第二,要用软件实现LED数码管的变化,就得编写uC/OS-II系统下的应用程序,该应用程序一般是在pc上编写,然后移植至开发板上。第三,就是uC/OS-II操作系统的移植,刚拿到手的开发板一般为裸机或linux系统,你得擦除后移植你的目标系统,这就要对目标系统做剪裁,编译,移植,调试。然后总机调试,如果不出现什么软硬件上的问题,结果跟预期结果一致,那恭喜你,你的设计已完成,可以交了。
纯属手打 ,望楼主给fen!!!!!


关于ARM架构的一些知识

[TOC]

ARMv7 含16位和32位两个指令集;
ARMv8 含32位和64位两个指令集,ARM没有64位技术,它是在 MIPS64 架构上增加了ARMv7架构的技术;
ARM64 其实只是 ARMv8的一半,只含64位指令集;
A53 开始之后,都是ARM64。

ARMv8指令集分为Aarch64和Aarch32。后者与ARMv7基本相同,但是多了一些vfp的指令,或者以前的软件模拟实现改为硬件支持,可以说是靠着后者实现对Aarch32的向前兼容。

arm7版本可以安装在armv7架构的设备上【支持32位和16位指令集的设备】;
arm8版本可以安装在armv8架构的设备上【支持64位和32位指令集的设备】;
arm64版本只能安装在纯64位的arm架构的设备上。

出于低功耗、封装限制等种种原因,以前的一些ARM处理器没有独立的硬件浮点运算单元,需要手写软件来实现浮点运算。有与没有之间产生了两个不同的嵌入式应用程序二进制接口(EABI):软浮点与矢量浮点(VFP)。但是软浮点(soft float)和硬浮点(hard float)之间有向前兼容却没有向后兼容的能力,也就是软浮点的二进制接口(EABI)仍然可以用于有硬浮点计算单元的ARM处理器。

在ARM体系架构内核中,有些有浮点运算单元(fpu),有些没有,在有fpu的情况下,就可以通过gcc编译的选项-mfloat-abi来指定使用哪种,有如下三种值:

brook_linux_arm5
brook_linux_arm6
brook_linux_arm7
brook_linux_arm64

brook_linux_mips
brook_linux_mips_softfloat
brook_linux_mipsle
brook_linux_mipsle_softfloat

brook_linux_mips64
brook_linux_mips64_softfloat
brook_linux_mips64le
brook_linux_mips64le_softfloat

ARM体系结构 : https://blog.csdn.net/MyArrow/article/details/8559573?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-BlogCommendFromMachineLearnPai2-1.channel_param

ARM的Cortex-A8,是由ARM控股的采用ARMv7指令集架构的处理器核心设计。


arm架构和内核区别[转]

ARM产品越来越丰富,命名也越来越多。很多朋友提问: ARM内核和架构都是什么意思?内核和架构的关系是什么?比如ARMv7架构,这个架构指的是什么?


ARM内核:从ARM7、ARM9到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15再到Cortex-A53、A57等,总之不同版本 ARM 有不同的想法。比如为高速度设计的Cortex A8、A9都是ARMv7a 架构;Cortex M3、M4是ARMv7m架构;前者是内核,后者是指令集的架构。

ARM的架构都是基于RISC指令集而架构的,而其内核只是实现这一指令集的硬件架构的基础,Thumb-2指令集架构(ISA)的子集,包含所有基本的16位 和32位Thumb-2指令、 、哈佛处理器架构,在加载/存储数据的同时能够执行指令取指,带分支预测的三级流水线等。

好比你盖房子 刚开始因为水平低 流行盖平房 这就是一种架构(V5T)。

然后这种平房架构你可以设计出一款独立卫生间的款式 这叫ARM7内核。

然后其他人(芯片设计公司)想盖房子的就买你这个图纸去盖,然后过一段时间,有人觉得光独立卫生间还不够啊!我还想有个小院子。 好吧。。那ARM就满足你们 ,就出个带小院子的款式(ARM9)。

又过了很久, 这种平房的架构就随着大伙的需求一直改啊改啊。。 后来经过ARM研究发现 ,现在大伙盖房子的能力duang duang直升啊(包括工艺、设计能力、时钟主频) 。只盖这种平房施展不开啊!

好吧。。ARM为了不让这帮设计的人闲着, 就推出一种二三层楼房的样式, 这因为跟平房设计结构完全不一样嘛 ,那就叫一种新的架构(V6)!

同样这种楼房样式ARM也为大家准备了带游泳池的和带车库的款式(ARM11各种)。

好吧继续改啊改啊。。 改到后来大家已经开始有能力盖十层以上的大楼了, ARM一如既往地出了新的款式(V7架构) 。这时ARM觉得以前尼玛名字都太土鳖了。。 什么ARM5 ,ARM6 ,ARM7,又难听又难记, 劳资要取个看起来牛逼的名字! 咱至少也算个能设计摩天大楼的主了, 于是后面的内核都叫cortex 。

改名只是一部分,随着这个架构出来后 ,ARM发现, 以前用咱们图纸盖出的楼也就做个民宅 。民宅图个啥 ?实惠嘛(功耗低)!

现在不一样了, 现在咱的图纸盖得楼不仅可以做民宅, 还可以做军事基地, 还可以做高档写字楼 。以前这些高级功能的楼房可是只有小英(英特尔)才设计得来的啊!

为了满足这些不同的需求, ARM把这个架构设计出来的款式分成3个系列(M系列、R系列、A系列)。

M系列是为民宅设计的 ,因为老百姓图实惠嘛 这种设计就设计个十层左右(功耗低)。

R系列是为军事基地设计的, 这种楼设计的也不高, 十层左右吧, 但是关键是要对特殊情况要有快速反应的能力(中断快) 。

最后A系列是给商业大佬用的, 那当然是要高端大气上档次 ,就是要高(性能高)各种LED灯灯光秀啊都给我上。


为什么美国高通芯片核心必须依靠ARM?

并不仅仅是美国高通芯片核心必须依靠ARM,全球95%智能手机和平板都使用ARM架构;即使苹果、三星、华为等厂家的手机处理芯片也是基于ARM架构。我们一起来简单了解一下ARM公司,以及各大厂家为什么要使用ARM架构。ARM公司成立于1991年,苹果、诺基亚、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。软银2016 年用 310 亿美元收购了 ARM,相信软银大家并不陌生,阿里巴巴的第一大股东;并且今日有消息生成,软银将出售ARM中国51%的股份给中国财团;如果真是如此,将对中国的芯片业务发展提供较大的助力。ARM公司并不依靠自己来设计和制造处理器,而是将处理器构架卖给有需求的公司;苹果、华为、三星、高通甚至小米等等,就属于这品有需求的公司。ARM的架构具有低成本、低功耗、高效率的特点,刚好符合手机或平板的需求。处理器架构本身的研发,需要雄厚的半导体集成和相应的技术专利;研发还会耗费大量的人力、物理、财力等,研发出来的芯片架构性能不一定会优于ARM。同样,华为、高通、苹果等的处理器是在ARM的架构上重新设计、具体的芯片制作任然是交给代工厂制作,例如三星和台积电等;芯片制作的每个细节对技术均有较高的要求。研发还会耗费大量的人力、物理、财力等,研发出来的芯片架构性能不一定会优于ARM。同样,华为、高通、苹果等的处理器是在ARM的架构上重新设计、具体的芯片制作任然是交给代工厂制作,例如三星和台积电等;芯片制作的每个细节对技术均有较高的要求。

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