提纲ARM技术的应用领域及特点第三章ARM体系结构及编程模型ARM－AdvancedRISCMachines‰ARM（AdvancedRISCMachines），既可以认为是1ARM技术的应用领域及特点一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。2ARM微处理器系列3ARM处理器的工作状态‰1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。4ARM处理器的工作模式5ARM处理器的存储器格式6ARM处理器的寄存器组织7ARM异常处理12ARM技术的应用领域及特点ARM技术的应用领域及特点ARM公司的Chipless模式ARM微处理器的应用领域‰世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，‰到目前为止，ARM微处理器及技术的应用已经从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。广泛深入到国民经济的各个领域‰基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们‡工业控制领域：作为32的RISC架构，基于ARM核生活的各个方面。的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额，同时也逐渐向低端微控制器应‰我国的中兴集成电路、大唐电讯、中芯国际和上海华虹，以及国外的一些公司如德州仪器、意法半导体、用领域扩展，ARM微控制器的低功耗、高性价Philips、Intel、Samsung等都推出了自己设计的基于ARM核比，向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。的处理器。34ARM技术的应用领域及特点ARM技术的应用领域及特点ARM微处理器的特点ARM微处理器的应用领域—低功耗、低成本、高性能‰网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的低功耗、低成本、高性能ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频‰处理上进行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战(现在一般是双核结构，或融入了RISC的DSP)。¾采用RISC指令集‰消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。¾使用大量的寄存器‰成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了¾ARM/THUMB指令支持ARM技术。¾三/五级流水线‰……561ARM技术的应用领域及特点ARM技术的应用领域及特点ARM微处理器的特点ARM微处理器的特点—大量使用寄存器—采用RISC体系结构‰采用RISC架构的ARM处理器一般具有如下特点：‰ARM处理器共有37个寄存器，被分为若干个组，这些寄存器包括：¾固定长度的指令格式，指令归整、简单、基本寻址方式有2～3种；¾31个通用寄存器，包括程序计数器（PC指针），均为32位的寄存器；使用单周期指令，便于流水线操作执行；¾¾6个状态寄存器，用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态，均为32位。¾大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。78ARM技术的应用领域及特点ARM技术的应用领域及特点ARM微处理器的特点—高效的指令系统ARM微处理器的特点—其他技术除此以外，ARM体系结构还采用了一些特别的技术，‰ARM微处理器支持两种指令集：ARM指令集和在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积，并降低功耗：Thumb指令集。‰所有的ARM指令都可根据前面的执行结果决定是否被‰ARM指令为32位的长度，Thumb指令为16位长度。执行，从而提高指令的执行效率。Thumb指令集为ARM指令集的功能子集，但与等价的‰可用加载/存储指令批量传输数据，以提高数据的传输代码相比较，可节省％～％以上的存储空ARM3040效率。间，同时具备32位代码的所有优点。‰可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。‰在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。910ARM体系结构的版本ARM体系版本的命名格式„ARM体系结构共定义了6个版本：V1-V6„ARMv1~6„V1和V2只支持26位地址空间，目前已经不再使„T变种用。„E变种„版本3以上使用32位地址空间。„J变种„从版本4，增加了T变种。„V4后，均带M变种功能„版本6主要用于低功耗的媒体处理11122ARM微处理器系列ARM微处理器系列ARM微处理器系列ARM7微处理器系列‰ARM7系列‰ARM7系列是低功耗的32位RISC处理器，最适