《part2 嵌入式系统硬件基础(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《part2 嵌入式系统硬件基础(1)（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、Part2 嵌入式系统硬件基础,提纲： 介绍几种主流的嵌入式处理器 处理器核心 MCU集成接口 通用的嵌入式系统硬件的构成和接口技术 存储 网络 人机交互 相关接口的技术背景 DataSheet的读法,参考资料： ARM公司官方站点： http:/ ARM7TDMI-S(Rev 4)技术参考手册,ARM处理器概述,ARM 一种商标 一种处理器内核IP 一家设计公司 ARM IP系列 ARM 是 32 位嵌入式微处理器的行业领先提供商，已推出各种各样基于通用架构的处理器，这些处理器具有高性能和行业领先的功效，而且系统成本也有所降低。与业界最广泛的体系（拥有超过 750 个可提供芯片、工具和软件的
2、合作伙伴）相结合，已推出的一系列 20 多种处理器可以解决所有应用难题。 迄今为止，ARM 已生产超过 200 亿个处理器，是真正意义上的 The Architecture for the Digital World（数字世界的架构）。,ARM处理器概述,ARM 经典处理器 ARM11、ARM9 和 ARM7 处理器系列。 在全球范围内仍被广泛授权， 应用领域高性价比的解决方案。 经典处理器的列表,Cortex-A 系列 应用型处理器， 可运行丰富的操作系统功能。 应用包括 超低成本的手机、智能手机、移动计算平台、 数字电视、机顶盒、企业网络、打印机和服务器解决方案。,ARM处理器概述 Cor
3、tex-A 系列,ARM处理器概述 Cortex-A 系列,Cortex-A 高性能的 Cortex-A15、 可伸缩的 Cortex-A9、 成熟的 Cortex-A8 处理器 高效的 Cortex-A5 处理器 共享同一体系结构，因此具有完整的应用兼容性， 支持传统的 ARM、Thumb 指令集和新增的高性能紧凑型 Thumb-2 指令集。,ARM处理器概述 Cortex-R 系列,Cortex-R 快速 - 以高时钟频率获得高处理性能。 确定性 - 处理在所有场合都必须符合硬实时限制。 安全 - 系统必须可靠且可信。某些系统将是安全关键系统。 成本效益 - 在处理器及其内存系统中都具有竞
4、争力的成本和功耗。 应用包括,ARM处理器概述 Cortex-R 系列,应用包括,ARM处理器概述 Cortex-M 系列,Cortex-M Cortex-M 系列针对成本和功耗敏感的 MCU 和终端应用: 智能测量、人机接口设备、汽车和工业控制系统、大型家用电器、消费性产品和医疗器械,ARM技术概述,ARM 7 TDMI-S（V4T） 编程模型基础 CortexM3,ARM技术概述,ARM 7 TDMI-S（V4T） 结构,ARM技术概述,ARM 7 TDMI-S（V4T） 指令流水线 Thumb 指令集是最通用的ARM指令的子集，Thumb 指令长度为16 位每条指令都对应一条32 位AR
5、M指令它对处理器模型有相同的效果,ARM 7 TDMI-S,功能,ARM的编程模型基础,存储器格式 大端(Big-endian) 格式 小端(Little-endian) 格式,ARM的编程模型基础,数据类型 ARM处理器支持下列数据类型 字32 位 半字16 位 字节8 位 数据类型使用和对齐 字量必须分配为占用4 个字节 半字量必须分配为占用2 个字节 字节量可放置在任何一个字节内,ARM的编程模型基础,操作模式 用户模式 这是ARM 程序通常执行的状态用于执行大多数应用程序 快速中断FIQ 模式 支持数据传输或通道处理 中断IRQ 模式 用于通用中断处理 超级用户模式 是操作系统一种受保
6、护的模式 中止模式 在数据或指令预取指中止时进入该模式 系统模式 是操作系统一种特许的用户模式 未定义模式 当执行未定义的指令时进入该模式,ARM的编程模型基础,寄存器模型,ARM的编程模型基础,异常,ARM的编程模型基础,存储器周期,Cortex M3处理器,Cortex M3处理器,特点 CPU A low gate count processor core low latency interrupt processing NVIC Nested Vectored Interrupt Controller MPU Memory Protection Unit,Cortex M3处理器,特点
7、(续) AHB Advanced High-performance Bus 3条AHB: ICode,Dcode, System bus APB Advanced Peripheral Bus NVIC Nested Vectored Interrupt Controller,Cortex M3处理器,特点(续) 跟踪和调试接口 可访问所有的寄存器、存储器和存储器映射接口 SWD Serial Wire Debug Port (SW-DP) Serial Wire JTAG Debug Port (SWJ-DP). Optional Flash Patch and Breakpoint (FP
8、B) unit for implementing breakpoints and code patches.,Cortex M3处理器,特点(续) 跟踪和调试接口 Optional Data Watchpoint and Trace (DWT) unit for implementing watchpoints,data tracing, and system profiling. Optional Instrumentation Trace Macrocell (ITM) for support of printf() style debugging. Optional Trace Port
9、 Interface Unit (TPIU) for bridging to a Trace Port Analyzer (TPA), including Single Wire Output (SWO) mode. Optional Embedded Trace Macrocell (ETM) for instruction trace,应用场景,Cortex A9处理器,Cortex A9处理器,MPE ARM单指令多数据 (SIMD)媒体处理引擎 图像和视频、三维动态图形处理和显示 MPU 浮点数处理单元 L2Cache MMU 虚拟内存管理单元 L1-L2缓存和物理逻辑内存管理,Cor
10、tex A9处理器,Cortex-A9 MPCore multiprocessor 最多支持4颗A9核心 应用 主频可达1GHz PDA，媒体播放器，导航仪，平板电脑,基于ARM的嵌入式计算平台,基于Cortex M3的MCU介绍,介绍两种基于Cortex M3的MCU 了解Core与接口部件是怎么组成SoC芯片的,LM3S9B90,LM3S9B90,LM3S9B90,LM3S9B90,接口介绍 GPIO 通用并行IO接口 一般的MCU上都有此类接口 EPI TI特有的专利外部扩展接口 可作为多种用途使用：GPIO、SRAM、SDRAM、高速并行接口。 定时器 产生系统定时、可变脉冲输出、PWM输出,LM3S9B90,接口介绍 USB OTG USB Device USB Host USB OTG Ethernet 包括物理层和链路层接口 TI的特有技术 与100M网络直接连接,LM3S9B90,接口介绍 SSI（SPI） I2C CAN USART （上述通用串行接口，将在后续介绍）,嵌入式处理器的选择,ARM的软件开发和调试环境,
