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    ARM常用概念有哪些?

    • 發布:嵌入式培訓
    • 來源:嵌入式教程
    • 時間:2019-08-19 16:04

    一、ARM中一些常見英文縮寫解釋

    MSB:最高有效位;

    LSB:最低有效位;

    AHB:先進的高性能總線;

    VPB:連接片內外設功能的VLSI外設總線;

    EMC:外部存儲器控制器;

    MAM:存儲器加速模塊;

    VIC:向量中斷控制器;

    SPI:全雙工串行接口;

    CAN:控制器局域網,一種串行通訊協議;

    PWM:脈寬調制器;

    ETM:嵌入式跟蹤宏;

    CPSR:當前程序狀態寄存器;

    SPSR:程序保護狀態寄存器;

    二、MAM 使用注意事項:

    答:當改變 MAM 定時值時,必須先通過向 MAMCR 寫入 0 來關閉 MAM,然后將新值寫入 MAMTIM。最后,將需要的操作模式的對應值寫入MAMCR,再次打開MAM。

    對于低于 20MHz 的系統時鐘,MAMTIM 設定為 001。對于 20MHz 到 40MHz 之間的系統時鐘,建議將Flash訪問時間設定為2cclk,而在高于40MHz的系統時鐘下,建議使用3cclk。

    三、VIC 使用注意事項

    答:如果在片內RAM當中運行代碼并且應用程序需要調用中斷,那么必須將中斷向量重新映射到Flash地址0x0。這樣做是因為所有的異常向量都位于地址0x0及以上。通過將寄存器MEMMAP(位于系統控制模塊當中)配置為用戶RAM模式來實現這一點。用戶代碼被連接以便使中斷向量表裝載到0x4000 0000。

    四、ARM啟動代碼設計

    答:ARM啟動代碼直接面對處理器內核和硬件控制器進行編程,一般使用匯編語言。啟動代碼一般包括:

    中斷向量表

    初始化存儲器系統

    初始化堆棧初始化有特殊要求的端口、設備

    初始化用戶程序執行環境

    改變處理器模式

    呼叫主應用程序

    五、IRQ 和 FIQ 之間的區別

    答:IRQ和FIQ是ARM處理器的兩種編程模式。IRQ是指中斷模式,FIR是指快速中斷模式。對于 FIQ 你必須盡快處理你的事情并離開這個模式。IRQ 可以被 FIQ 所中斷,但 IRQ 不能中斷 FIQ。為了使 FIQ 更快,所以這種模式有更多的影子寄存器。FIQ 不能調用 SWI(軟件中斷)。FIQ 還必須禁用中斷。如果一個 FIQ 例程必須重新啟用中斷,則它太慢了,并應該是 IRQ 而不是 FIQ。

    六、ARM處理器對異常中斷的響應過程

    答:ARM處理器對異常中斷的響應過程如下所述:

    保存處理器當前狀態、中斷屏蔽位以及各條件標志位;

    設置當前程序狀態寄存器CPSR中的相應位;

    將寄存器lr_mode設置成返回地址;

    將程序計數器值PC,設置成該異常中斷的中斷向量地址,跳轉到相應異常中斷處執行。

    七、ARM指令與Thumb指令的區別

    答:在ARM體系結構中,ARM指令集中的指令是32位的指令,其執行效率很高。對于存儲系統數據總線為16位的應用系統,ARM體系提供了Thumb指令集。Thumb指令集是對ARM指令集的一個子集重新編碼得到的,指令長度為16位。通常在處理器執行ARM程序時,稱處理器處于ARM狀態;當處理器執行Thumb程序時,稱處理器處于Thumb狀態。Thumb指令集并沒有改變ARM體系地層的程序設計模型,只是在該模型上加上了一些限制條件。Thumb指令集中的數據處理指令的操作數仍然為32位,指令尋址地址也是32位的信盈達嵌入式企鵝要妖氣嗚嗚吧久零就要。

    八、什么是ATPCS

    答:為了使單獨編譯的C語言程序和匯編程序之間能夠相互調用,必須為子程序之間的調用規定一定的規則。ATPCS就是ARM程序和Thumb程序中子程序調用的基本規則。這些規則包括寄存器使用規則,數據棧的使用規則,參數的傳遞規則等。

    九、ARM程序和Thumb程序混合使用的場合

    答:通常,Thumb程序比ARM程序更加緊湊,而且對于內存為8位或16位的系統,使用Thumb程序效率更高。但是,在下面一些場合下,程序必須運行在ARM狀態,這時就需要混合使用ARM和Thumb程序。

    強調速度的場合,應該使用ARM程序;

    有些功能只能由ARM程序完成。如:使用或者禁止異常中斷;

    當處理器進入異常中斷處理程序時,程序狀態切換到ARM狀態,即在異常中斷處理程序入口的一些指令是ARM指令,然后根據需要程序可以切換到Thumb狀態,在異常中斷程序返回前,程序再切換到ARM狀態。

    ARM處理器總是從ARM狀態開始執行。因而,如果要在調試器中運行Thumb程序,必須為該Thumb程序添加一個ARM程序頭,然后再切換到Thumb狀態,執行Thumb程序。

    十、ARM處理器運行模式

    答:ARM微處理器支持7種運行模式,分別為:

    用戶模式(usr):ARM處理器正常的程序執行狀態;

    快速中斷模式(fiq):用于高速數據傳輸或通道管理;

    外部中斷模式(irq):用于通用的中斷處理;

    管理模式(svc):操作系統使用的保護模式;

    數據訪問終止模式(abt):當數據或指令預取終止時進入該模式,用于虛擬存儲及存儲保護;

    系統模式(sys):運行具有特權的操作系統任務;

    未定義指令中止模式(und):當未定義指令執行時進入該模式,可用于支持硬件協處理器的軟件仿真。

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