嵌入式微处理器体系结构复习资料

一、嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器得体系结构可以采纳冯·诺依曼体系结构或哈佛体系结构,指令系统可以选用精简指令系统 RISC 与复杂指令集系统 CISC。1、冯·诺依曼体系结构与哈佛体系结构;(1)冯·诺依曼结构得计算机由 CPU 与存储器构成,其程序与数据共用一个存储空间,程序指令存储地址与数据存储地址指向同一个存储器得不同物理位置;采纳单一得地址及数据总线,程序指令与数据得宽度相同。程序计数器(PC)就是 CPU 内部指示指令与数据得存储位置得寄存器。(2)哈佛结构得主要特点就是将程序与数据存储在不同得存储空间中,即程序存储器与数据存储器就是两个相互独立得存储器,每个存储器独立编址、独立访问。提高执行速度,提高数据得吞吐率,具有较高得执行效率。2、CISC 与 RISC类别 CISC RISC指令系统指令数量很多 较少,通常少于 100执行时间有些指令执行时间很长, 如整块得存储器内容拷贝; 或将多个寄存器得内容 拷贝到存贮器 没有较长执行时间得指令编码长度编码长度可变,1-15 字节 编码长度固定,通常为 4 个字节寻址方式寻址方式多样 简单寻址操作 可以对存储器与寄存器 只能对寄存器对行算术与逻辑操作, 进行算术与逻辑操作 Load/Store 体系结构编译 难以用优化编译器生成 高效得目标代码程序 采纳优化编译技术,生成高效得目标代码程序 二、ARM 状态各模式下得寄存器1、所有得 37 个寄存器,分成两大类: (1)31 个通用 32 位寄存器; (2) 6 个状态寄存器。 2、R0～R7 为未分组得寄存器,也就就是说对于任何处理器模式,这些寄存器都对应于相同得32 位物理寄存器。3、寄存器 R8～R14 为分组寄存器。它们所对应得物理寄存器取决于当前得处理器模式,几乎所有允许使用通用寄存器得指令都允许使用分组寄存器4、寄存器 R8～R12 有两个分组得物理寄存器。一个用于除 FIQ 模式之外得所有寄存器模式,另一个用于 FIQ 模式。这样在发生 FIQ 中断后,可以加速 FIQ 得处理速度5、寄存器 R13、R14 分别有 6 个分组得物理寄存器。一个用于用户与系统模式,其余 5 个分别用于 5 种异常模式。三、处理器工作模式1、ARM 处理器有 7 种工作模式;● usr(用户模式):ARM 处理器正常程序执行模式。● fiq(快速中断模式):用于高速数据传输或通道处理 ● irq(外部中断模式):用于通用得中断处理 ● svc(管理模式):操作系统使用得保护模式 ● abt (数据访问终止模式): 当数据或指令预取终止...