第2章嵌入式系统硬件开发平台本章要点2.1相关基础知识1、微处理器2、寄存器寄存器是一种时序逻辑电路，但这种时序逻辑电路只包含存储电路。寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的，因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数，所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。寄存器是CPU内部的元件，寄存器拥有非常高的读写速度，所以在寄存器之间的数据传送非常快。外部设备也有寄存器，是一种存储单元，其物理结构跟内存单元不一样，但作用跟内存单元一样，都能保存信息。在设计时，给外部设备的每个寄存器都分配一个地址，CPU可以根据地址访问某个寄存器，则该寄存器发生相应的动作：或接收数据总线上的数据（对应于写操作），或把自己的数据送到数据总线上（对应于读操作）。当CPU访问某个寄存器时，同一个外设的其他寄存器和其他外设的寄存器由于没有CPU的指令不会发生动作。3、总线通信协议（1）总线时序协议（2）异步时序协议的握手协议（3）总线仲裁方式（4）总线标准4、I/O端口图2.3I/O接口电路的位置5、中断图2.4中断处理的各个阶段6、数据编码我们设不发光的口线（高电平）为1，发光的口线（低电平）为0。当彩灯L1发光时，PD0口线为低电平，而其余口线均为高电平。再如，要彩灯L8发光，其余均不发光，则有：用二进制数表示为：01111111。十六进制编码为：7FH。若希望两边亮，中间暗，则：十六进制编码为：7EH。2.2嵌入式系统硬件平台图2.5嵌入式系统硬件结构1、嵌入式处理器2、嵌入式系统中的存储设备Flash分为NORFlash、NANDFlash两种。3、JTAG接口我们经常用简易JTAG接口直接烧写嵌入式系统Flash存储器。这种烧写方式是通过一根并口电缆和一块信号转换集成电路板以建立PC机与开发板之间的通信。2.3ARM微处理器体系2.3.1ARM公司及ARM体系结构常见嵌入式处理器内核在32位RISC芯片中占据了领导地位。合作伙伴包括了许多世界顶级的半导体公司AT91RM9200使用ARM处理器的优势目前ARM技术在许多领域已经取得或正在取得很大的成功：无线设备蓝牙技术宽带网络消费电子汽车电子海量存储设备成像产品安全产品1、ARM公司简介2、ARM微处理器体系3、哈佛总线体系结构4、ARM微处理器的特点ARM芯片不但具有RISC体系的一般特点，如：具有大量的寄存器。绝大多数操作都在寄存器中进行，通过Load/Store的体系结构在内存和寄存器之间传递数据。寻址方式简单。采用固定长度的指令格式。而且ARM体系还采用了一些特别的技术，在保证高性能的同时尽量减小芯片的体积，降低芯片的功耗。这些技术包括：在同一条数据处理指令中包含算术逻辑处理单元处理和移位处理。MOVR0，R1，LSL#3//R0=R1<<3使用地址自动增加（减少）来优化程序中循环处理。LDRR0，[R1，R2，LSL#2]//将内存单元（R1+（R2<<2)）中的数据读取到R0中，同时R1=R1+（R2<<2)Load/Store指令可以批量传输数据，从而提高数据传输的效率。STMIAR1！，{R3-R9}//将R3~R9的数据存储到R1指向的地址上，每次传送后R1的值加4所有指令都可以根据前面指令执行的结果，决定是否执行，以提高指令执行的效率。CMPR0，R1；比较R0和R1的大小SUBGTR0，R0，R1；if（R0>R1）R0=R0-R1SUBLTR1，R1，R0；if（R0<R1）R1=R1-R02.4微处理器的结构2.4.1RISC体系结构和ARM设计思想1、RISC体系结构2、ARM设计思想2.4.2ARM9微处理器结构的最小系统设计1、什么是最小系统2、S3C2410微处理器2.4.3XSCALE微处理器结构本章小结