ARM簡述 ARM公司既不生產晶元也不銷售晶元,它只出售晶元技術授權。ARM技術具有很高的性能和功效,因而容易被廠商接受。同時,合作伙伴的增多,可獲得更多的第三方工具、製造和軟體支持,這又會使整個系統成本降低,讓產品進入市場的時間加快,從而具有更大的競爭優勢。 一、ARM技術的應用領域及其特點 採用 ...
ARM簡述
ARM公司既不生產晶元也不銷售晶元,它只出售晶元技術授權。ARM技術具有很高的性能和功效,因而容易被廠商接受。同時,合作伙伴的增多,可獲得更多的第三方工具、製造和軟體支持,這又會使整個系統成本降低,讓產品進入市場的時間加快,從而具有更大的競爭優勢。
一、ARM技術的應用領域及其特點
採用ARM技術IP核的微處理器遍及汽車、消費電子、成像、工業控制、海量存儲、網路、安保和無線等各類產品市場。
1.什麼是IP核?
IP核是指擁有知識產權的控制功能單元。(IP核是一段具有特定電路功能的硬體描述語言程式,該程式與集成電路工藝無關,可以移植到不同的半導體工藝中去生產集成電路晶元。利用IP核設計電子系統,引用方便,修改基本元件的功能容易。具有複雜功能和商業價值的IP核一般具有知識產權,儘管IP核的市場活動還不規範,但是仍有許多集成電路設計公司從事IP核的設計、開發和營銷工作。IP核有兩種,與工藝無關的VHDL程式稱為軟核;具有特定電路功能的集成電路版圖稱為硬核。)
2.ARM相關的各種版本號及命名
ARM的三種版本號:ARM體系版本(內核版本號)、ARM處理器版本(SoC<System on Chip>版本號)、晶元型號。
ARM體系版本(內核版本號):ARMv1 、... 、 ARMv4 、ARMv5 、ARMv6 、ARMv7
ARM處理器版本: ..... 、 、 ARM7\ARM9 、ARM9+xScale 、ARM11 、Cortex-M\Cortex-A\Cortex-R
晶元型號: ..... 、S3C44B0\S3C2440 和2410、 、S3C6410 、...\S5PV210\...
*值得註意的是:在ARMv7版本開始,ARM處理器版本分成了Cortex-M\Cortex-A\Cortex-R這三個系列
Cortex-M:M(microctroller) 主要用於單片機,比如STM32;
Cortex-A:A(Application) 主要用於手機,平板等等;
Cortex-R:R(Realtime) 主要用於工業,航天方面;
二、一些需要知道的事兒
1.可編程器件
可編程器件是由ASIC <Application Specific Integrated Circuit 特定用途集成電路> 發展而來的。CPU就屬於可編程器件(cpu內部電路對二進位文件解碼)
2.可編程器件的特點
1).cpu在固定的始終頻率控制下節奏運行。
2).cpu可以通過匯流排讀取外部存儲設備中的二進位指令集,然後解碼,cpu內部電路對二進位文件進行解碼。
*** 這些可以被cpu解碼執行的二進位指令集是cpu設計時就確定了的,是cpu的設計者(ARM公司)定義的,本質上是一串0或1組成的數字,這就是cpu 的彙編指令集。
總結: 為什麼可編程器件可以編程?
由於cpu是在固定的始終頻率控制下節奏運行,並且可以通過匯流排從外部存儲設備讀取二進位指令集,然後解碼執行,因為這些指令集是cpu的設計者通過的,所以我們可以通過提供的這些指令集去達到我們編程的目的。
3.指令集對cpu的意義
彙編的實質是機器指令的助記符。機器指令(二進位)集是一款cpu的編程特征,是這款cpu的設計者制定的。cpu的內部電路就是為了實現這些指令集的功能。機器指令集就好像cpu的API介面一樣。不同的cpu機器指令集設計不同,因此彙編程式不能在不同cpu的機器互相移植。
4.RISC和CISC的區別
* RISC<Reduced Instruction Set Computer>精簡指令集電腦
RISC的設計理念:讓軟體來完成具體的任務,cpu本身僅提供基本的指令集,功能擴展有使用cpu的人利用基礎架構來靈活實現
* CISC<Complex Instruction Set Computer>複雜指令集電腦
CISC的設計理念:用最少的指令來完成任務,cpu的擴展依賴指令集的擴展。實質是cpu內部組合邏輯電路的擴展
5.cpu訪問各種外設的兩種方式:統一編址,獨立編址
***統一編址和獨立編址各自的優缺點
統一編址:因為是像訪問記憶體一樣通過地址去訪問IO,所以訪問簡單,但是卻占用了cpu的地址空間,而cpu的地址空間是有限的資源。
獨立編址:優點是不占用cpu的地址空間,缺點是cpu的設計就變複雜了。
6.什麼是記憶體?什麼是IO?
記憶體是程式運行的場所。
IO是輸入輸出介面,是cpu和其他外部設備之間的通道,一般IO就是指cpu的各種內部或外部設備
7.軟體控制硬體的關鍵-寄存器
1.什麼是寄存器?
寄存器是一個硬體模塊,寄存器有兩類:通用寄存器和特殊功能寄存器(SFR)
通用寄存器(ARM中37個)是cpu的組成部分
特殊功能寄存器:不在cpu中,存在於cpu的外設中,我們通過訪問外設的SFR來編程操控這個外設,這就是硬體編程式控制制的方法