4.2ARM處理器硬件開發平臺

4.2.1ARM處理器簡介

ARM是一類嵌入式微處理器，同時也是一個公司的名字。ARM公司于1990年11月成立于英國劍橋，它是一家專門從事16/32位RISC微處理器知識產權設計的供應商。ARM公司本身不直接從事芯片生產，而只是授權ARM內核，再給生產和銷售半導體的合作伙伴，同時也提供基于ARM架構的開發設計技術。世界各大半導體生產商從ARM公司處購買其設計的ARM微處理器核，根據各自不同的應用領域，加入適當的外圍電路，從而形成自己的ARM微處理器芯片進入市場。

ARM公司從成立至今，在短短幾十年的時間就占據了75%的市場份額，如今，ARM微處理器及技術的應用幾乎已經深入到各個領域。采用ARM技術的微處理器現在已經遍及各類電子產品，汽車、消費娛樂、影像、工業控制、海量存儲、網絡、安保和無線等市場。到2001年就幾乎已經壟斷了全球RISC芯片市場，成為業界實際的RISC芯片標準。圖4.3列舉了使用ARM微處理器的公司名稱。

圖4.3ARMIP核用戶

ARM的成功，一方面得益于它獨特的公司運作模式，另一方面，當然來自于ARM處理器自身的優良性能。ARM處理器有如下特點。

n 體積小、低功耗、低成本、高性能。

n 支持ARM（32位）/Thumb（16位）/Thumb2（16/32位混合）指令集，能很好地兼容8位/16位器件。

n 大量使用寄存器，指令執行速度更快。

n 大多數數據操作都在寄存器中完成。

n 尋址方式靈活簡單，執行效率高。

n 指令長度固定。

4.2.2ARM體系結構簡介

1．ARM微處理器工作狀態

ARM微處理器的工作狀態一般有三種，并可來回切換。

n 第一種為ARM狀態，此時處理器執行32位的字對齊的ARM指令。

n 第二種為Thumb狀態，此時處理器執行16位的、半字對齊的Thumb指令。

n 第三種為Thumb2狀態，此時處理執行16/32位混合的、多類型對齊的指令。

2．ARM體系結構的存儲格式

n 大端格式：在這種格式中，字數據的高字節存儲在低地址中，而字數據的低字節則存放在高地址中。

n 小端格式：與大端存儲格式相反，在小端存儲格式中，低地址中存放的是字數據的低字節，高地址存放的是字數據的高字節。

3．ARM處理器模式

ARM微處理器支持7種運行模式，分別如下。

n 用戶模式（usr）：應用程序執行狀態。

n 快速中斷模式（fiq）：用于高速數據傳輸或通道處理等快速中斷處理。

n 外部中斷模式（irq）：用于通用的中斷處理。

n 管理模式（svc）：特權模式，操作系統使用的保護模式。

n 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，可用于虛擬存儲及存儲保護。

n 系統模式（sys）：運行具有特權的操作系統任務。

4.2.3ARM9體系結構

1．ARM微處理器系列簡介

ARM微處理器系列主要特點如表4.2所示。

表4.2 ARM微處理器系列

因為本書所采用的FS2410開發板的S3C2410X是一款ARM9核處理器，所以下面重點學習ARM9核處理器。

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