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[嵌入式]ARM体系架构 一

arm内核采用 RISC 设计思想
目标是设计出一套能在高时钟频率下单时钟周期执行的指令集。
在这里插入图片描述

RISC思想的体现:

指令集:减少指令种类,是一个指令能在一个时钟周期执行完。程序员可以通过多条指令组合实现复杂功能。CISC则需微程序 要多个周期
流水线:指令通过处理器被分为多个更小的单元,提高吞吐率。
寄存器:RISC 可以使用更多通用寄存器,而CISC则需要更多专用寄存器
load-store结构:处理器只处理寄存器中数据,通过load - store 指令完成数据在寄存器和外部储存的传送。

现在CISC 也引入许多RISC思想

arm指令集相对RISC的区别

一些指令的周期数可变:并不是所有指令都是单周期,比如load/store 指令执行的周期有传送的寄存器个数决定
内嵌桶形移位器产生更为复杂的指令:桶形移位器是一个硬件,在输入寄存器数据被使用之前,桶形移位器可以处理该数据,
Thumb 16位指令集 : 能够是处理器既能处理32位指令集也能处理16位指令集。
条件执行:只有但条件满足时才执行指令,减少分支指令执行
增强指令:增加一些数字信号处理指令

存储器层次

几乎所有系统的存储器都是分层的,cache-主存-辅存

存储器数据宽度

即访问一次存储器返回的数据位数,通常有8、16、32、64
如果一个没有cache的系统使用arm32位指令,用16位宽度的存储器,那读取一条指令则需要访问两次存储器

存储器类型

ROM:出厂固定,不可读写,常用来存储启动代码
Flash ROM:可读可写,速度慢,用来存固件
DRAM:可读可写,相比其他RAM价格低,需要毫秒级刷新存储单元,因此在使用时要设置DRAM控制器
SRAM:可读可写,速度比DRAM快,不需要刷新。价格贵,常用做cache
SDRAM:百度

在这里插入图片描述

存储控制器:

各类不同的存储器被连接到总线上,存储控制器可以由硬件控制,使上电时部分存储器工作,其他存储器则需要软件配置存储控制器,如DRAM

中断控制器:

arm处理器有标准中断控制器和向量中断控制器(VIC)
标题标准中断控制器:

向量中断控制器:区分中断优先级,简化中断源判断。每个中断都有优先级和处理程序。只有在优先级比当前高时,向处理器发出中断信号

存储器重映射:

arm通常允许存储器重映射,目的是上电后先执行ROM里的启动代码,然后把RAM重映射到0x0000000地址空间,让异常向量表处于0x00000000。
在这里插入图片描述

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加:2021-09-11 18:59:12  更:2021-09-11 19:00:59 
 
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