ARM处理器的工作模式 ARM处理器状态 ARM微处理器的工作状态一般有两种,并可在两种状态之间切换:第一种为ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令;第二种为Thumb状态,此时处理器执行16位的、半字对齐的Thumb指令。在程序的执行过程中,微处理器可以随时在两种工作状态之间切换,并且,处理器工作状态的转变并不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。但ARM微处理器在开始执行代码时,应该处于ARM状态。 ARM处理器状态 进入Thumb状态:当操作数寄存器的状态位(位0)为1时,可以采用执行BX指令的方法,使微处理器从ARM状态切换到Thumb状态。此外,当处理器处于Thumb状态时发生异常(如IRQ、FIQ、Undef、Abort、SWI等),则异常处理返回时,自动切换到Thumb状态。 进入ARM状态:当操作数寄存器的状态位为0时,执行BX指令时可以使微处理器从Thumb状态切换到ARM状态。此外,在处理器进行异常处理时,把PC指针放入异常模式链接寄存器中,并从异常向量地址开始执行程序,也可以使处理器切换到ARM状态。ARM处理器模式 ARM微处理器支持7种运行模式,分别为:用户模式(usr):ARM处理器正常的程序执行状态。快速中断模式(fiq):用于高速数据传输或通道处理。外部中断模式(irq):用于通用的中断处理。管理模式(svc):操作系统使用的保护模式。数据访问终止模式(abt):当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。系统模式(sys):运行具有特权的操作系统任务。定义指令中止模式(und):当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。ARM处理器模式 ARM微处理器的运行模式可以通过软件改变,也可以通过外部中断或异常处理改变。大多数的应用程序运行在用户模式下,当处理器运行在用户模式下时,某些被保护的系统资源是不能被访问的。 除用户模式以外,其余的所有6种模式称之为非用户模式,或特权模式;其中除去用户模式和系统模式以外的5种又称为异常模式,常用于处理中断或异常,以及需要访问受保护的系统资源等情况。ARM寄存器 ARM处理器共有37个寄存器。其中包括:31个通用寄存器,包括程序计数器(PC)在内。这些寄存器都是32位寄存器。以及6个32位状态寄存器。 关于寄存器这里就不详细介绍了,有兴趣的人可以上网找找,很多这方面的资料。异常处理 当正常的程序执行流程发生暂时的停止时,称之为异常,例如处理一个外部的中断请求。在处理异常之前,当前处理器的状态必须保留,这样当异常处理完成之后,当前程序可以继续执行。处理器允许多个异常同时发生,它们将会按固定的优先级进行处理。当一个异常出现以后,ARM微处理器会执行以下几步操作:进入异常处理的基本步骤:将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR,以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重新开始执行。将CPSR复制到相应的SPSR中。根据异常类型,强制设置CPSR的运行模式位。强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行,从而跳转到相应的异常处理程序处。如果异常发生时,处理器处于Thumb状态,则当异常向量地址加载入PC时,处理器自动切换到ARM状态。 ARM微处理器对异常的响应过程用伪码可以描述为: R14_ = Return LinkSPSR_= CPSRCPSR[4:0] = Exception Mode NumberCPSR[5] = 0 ;当运行于 ARM 工作状态时If == Reset or FIQ then;当响应 FIQ 异常时,禁止新的 FIQ 异常CPSR[6] = 1PSR[7] = 1PC = Exception Vector Address异常处理完毕之后,ARM微处理器会执行以下几步操作从异常返回:将连接寄存器LR的值减去相应的偏移量后送到PC中。将SPSR复制回CPSR中。若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。
上传时间: 2013-11-15
上传用户:hanbeidang
以典型的9S08 系列为例,当你选择了一个MCU 型号后,在图1-4 右侧会显示出所有针对该型号芯片可用的项目调试场景。其中:Full Chip Simulator是芯片全功能模拟仿真,即无需任何目标系统的硬件资源,直接在你的PC 机上模拟运行单片机的程序,在模拟运行过程中可以观察调试程序的各项控制和运行流程,分析代码运行的时间,观察各种变量,等等。CW 提供了功能强大的模拟激励功能,可以在模拟运行时模拟一些外部事件的输入,配合程序调试;P&E Multilink/Cyclone Pro是基于P&E 公司的硬件调试工具实现实时在线硬件调试。实际就是我们经常说的BDM 调试。BDM 调试是基于芯片本身内含的在线调试功能,可实现程序下载,单步/全速运行,可以设若干个断点,可以观察和修改任意寄存器或RAM 内存空间。BDM 几乎是开发飞思卡尔8 位(9S08 和RS08 系列)、16 位(9S12 系列)和32 位(Coldfire V1 系列)单片机的标准调试模式,运用最为广泛;SofTec HCS08是另外一家SofTec 公司提供的硬件调试工具,国内使用较少;HCS08 Serial Monitor是基于芯片串口的监控调试开发模式。由于开发效率较低,现在几乎无人使用。
上传时间: 2013-10-10
上传用户:alex wang
当今集成电路设计已经进入 SOC 时代,于是各公司针对自己的设计需求挑选一款性价比较高的处理器作为内核是一件非常重要的事情。下面将介绍一款集成了DSP 和MCU 功能的处理器ZSP neo 。ZSP neo 是一类新型的处理器,它在一个的内核中集成了DSP 和MCU 的功能。对于那些需要比现有8 位微控制器更高的控制处理性能,而又无需32 位微控制器的对成本敏感的应用来说,ZSP neo 是一个理想的选择。ZSP neo 针对其性能要求采用了相应的架构:·采用基于 RISC 的架构:处理器具有静态分支预测功能;所以程序员设计程序时无需考虑跳转延时。·采用了 Load-Store 架构:处理器对存储器的操作使用 load 和store 指令;操作不直接发生在存储器中。所有其他指令均为寄存器-寄存器操作;使用寄存器节省了存储器带宽。采用多种load/store 指令,这样优化了存储器操作;同时支持32 位和16 位的数据操作。处理器允许前推的灵活架构;功能单元的结果能够在下个周期无条件地被其他功能单元使用。
上传时间: 2013-10-19
上传用户:奔跑的雪糕
首先, 简要介绍四足微型爬壁机器人的机构部分, 然后详细介绍四足微型爬壁机器人控制系统的 硬件设计, 以及实时多任务操作系统 c/os—I I在Phi¨ P s公司32位ARM处理器LPC2 1 04上的移值和控制软件的设计。
上传时间: 2014-12-28
上传用户:gmh1314
在本方案中重点就是讨论设计一种全数字化三相PWM逆变电源。这其中三相SPWM发生器是逆变电源的核心部分,他的性能的好坏,直接关系到整个逆变电源的工作状况。因此在本方案中我们选用了流明诺瑞公司推出的这个带有硬件死区PWM的Cortex-M3内核的32位ARM单片机LM3S136作为波形发生器
上传时间: 2013-11-11
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基于M CORE微控制器的嵌入式系统从应用的角度出发,全面介绍了构成嵌人式系统的微控制器的结构和常用支撑硬件的原理以及设计开发方法。本书共 24章,分为3大部分。第 1部分(第 1~14章)介绍具有 32位 RISC CPU核的M·CORE微控制器的结构及原理,按模块分章,对各功能模块的原理及使用方法都有详尽的讲解。众所周知,微控制器种类繁多,虽然不同种类微控制器的CPU及内部功能模块有所不同,但基本原理(尤其是一些通用的功能)是一致的。第2部分(第15—19章)介绍嵌入式系统常用外围电路的原理及设计和使用方法,包括有:异步串行接口的互连及应用举例、同步串行总线及应用举例、液晶显示模块、液晶控制器、触摸屏及触摸屏控制器和各类存储器的应用举例。第3部分(第20—24章)介绍嵌人式系统的开发环境与软件开发,在讨论嵌人式系统软件开发的一般过程和开发工具需求的基础上,介绍M·CORE软件开发支持工具集、MMC2107微控制器评估板、M·CORE常用工具软件、QodeWarrior集成开发环境IDE及M·CORE的基本程序设计技术。 第1部分 M·COREM控制器的结构及原理 第1章 微控制器及其应用技术概述 1.1 微控制器的特点 1.2 微控制器技术的发展 1.3 M·CORE系列微控制器 l.3.1 MMC2107的特点及组成 1.3.2 MMC2107的引脚描述 1.3.3 MMC2107的系统存储器地址映射 第2章 M·CORE M210中央处理单元(CPU) 2.1 M·CORE处理器综述 2.1.1 M·CORE处理器的微结构 2.1.2 M·CORE处理器的编程模型 2.1.3 M·CORE的数据格式 2.1.4 M·CORE处理器的寄存器 2.2 M·CORE处理器指令系统简述 2. 2.l 指令类型和寻址方式
上传时间: 2013-10-28
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世界著名厂家单片机简介1.Motorola 单片机:Motorola是世界上最大的单片机厂商,品种全,选择余地大,新产品多,在8位机方面有68HC05和升级产品68HC08,68HC05有30多个系列200多个品种,产量超过20亿片.8位增强型单片机68HC11也有30多个品种,年产量1亿片以上,升级产品有68HC12.16位单片机68HC16也有十多个品种.32位单片机683XX系列也有几十个品种.近年来以PowerPC,Codfire,M.CORE等作为CPU,用DSP作为辅助模块集成的单片机也纷纷推出,目前仍是单片机的首选品牌.Motorola单片机特点之一是在同样的速度下所用的时钟较Intel类单片机低的多因而使得高频噪声低,抗干扰能力强,更适合用于工控领域以及恶劣环境.Motorola 8位单片机过去策略是掩膜为主,最近推出OTP计划以适应单片机的发展,在32位机上,M.CORE在性能和功耗上都胜过ARM7.2.Microchip 单片机:Microchip 单片机是市场份额增长最快的单片机.他的主要产品是16C系列8位单片机,CPU采用RISC结构,仅33条指令,运行速度快,且以低价位著称,一般单片机价格都在1美元以下.Microchip 单片机没有掩膜产品,全部都是OTP器件(现已推出FLASH型单片机).Microchip强调节约成本的最优化设计,是使用量大,档次低,价格敏感的产品.3.Scenix单片机:Scenix单片机的I/O模块最有创意.I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要方面.除传统的I/O功能模块如并行I/O,URT,SPI,I2C,A/D,PWM,PLL,DTMF等,新的I/O模块不断出现,如USB,CAN,J1850,最具代表的是Motorola 32位单片机,它集成了包括各种通信协议在内的I/O模块,而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入了虚拟I/O的概念. Scenix单片机采用了RISC结构的CPU,使CPU最高工作频率达50MHz.运算速度接近50MIPS.有了强有力的CPU,各种I/O功能便可以用软件的办法模拟.单片机的封装采用20/28引脚.公司提供各种I/O的库函数,用于实现各种I/O模块的功能.这些软件完成的模块包括多路UART,多种A/D,PWM,SPI,DTMF,FSK,LCD驱动等,这些都是通常用硬件实现起来相当复杂的模块.4.NEC单片机:NEC单片机自成体系,以8位机78K系列产量最高,也有16位,32位单片机.16位单片机采用内部倍频技术,以降低外时钟频率.有的单片机采用内置操作系统.NEC的销售策略注重服务大客户,并投入相当大的技术力量帮助大客户开发新产品.5.东芝单片机:东芝单片机从4位倒64位,门类齐全.4位机在家电领域仍有较大市场.8位机主要有870系列,90系列等.该类单片机允许使用慢模式,采用32KHz时钟功耗低至10uA数量级.CPU内部多组寄存器的使用,使得中断响应与处理更加快捷.东芝公司的32位机采用MIPS3000 ARISC的CPU结构,面向VCD,数字相机,图象处理市场.6.富士通单片机:富士通也有8位,16位和32位单片机,但是8位机使用的是16位的CPU内核.也就是说8位机与16位机指令相同,使得开发比较容易.8位机有名是MB8900系列,16位机有MB90系列.富士通注重服务大公司,大客户,帮助大客户开发产品.7.Epson 单片机:Epson公司以擅长制造液晶显示器著称,故Epson单片机主要为该公司生产的LCD配套.其单片机的LCD驱动做的特别好.在低电压,低功耗方面也很有特色.目前0.9V供电的单片机已经上市,不久LCD显示手表将使用0.5V供电.
上传时间: 2014-12-28
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如何使用高级触发测量程序跑飞:LA系列逻辑分析仪内部集成了32位的定时器、32位的计数器和高速比较模块,高效的使用以上模块资源可以使您的测量事半功倍。逻辑分析仪在实际应用中主要作用有:1.观察波形,看看测量波形中是否存在毛刺、干扰、频率是否正确等;2.时序测量,对被测信号进行时序校对,看看操作时序是否符合要求。3.辅助分析,利用逻辑分析仪完善的协议分析功能来进行辅助分析;4.查错功能,利用逻辑分析仪强大的触发功能来进行错误捕获。当单片机的PC值(程序计数器)对没有程序的地方进行取指时,称为程序跑飞。程序跑飞的原因有多种,主要有以下原因:1) 客观原因:单片机受到外界强干扰造成PC值寄存器改变;2)程序Bug:用户程序调用函数指针,对非程序空间进行对用。以80C51单片机为例子,当程序跑到非用户程序区时,单片机使用PSEN对外部程序进行取指,使用逻辑分析仪可以设置触发条件,当使用PSEN对外部程序进行取指时进行记录,把出错情况前后的状态记录下来进行分析,查找出错原因。如80C51的取指范围正确为0x0000~0x3fff,则当对0x3fff以上地址进行取指时为程序跑飞。分析80C51对外部程序取指的时序,如图1所示。
上传时间: 2013-10-11
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Keil C51编译器用户手册 中文版:本手册讲述对8051 的目标环境,如何使用Cx51 优化C 编译器编译C 程序Cx51 编译器包,可以用在所有的8051 系列处理器上,可以在WINDOWS 32 位命令行中执行本手册,假定你熟悉WINDOWS 操作系统,知道如何编程8051处理器,并会用C 语言编程注意本手册用条件窗口来指明32 位WINDOWS 版本是WINDOWS95 WINDOWS98 WINDOWS ME WINDOWS NT WINDOWS 2000 或WINDWOS XP,如果你对C 编程有问题或者你想知道C 语言编程的更多信息,可参考16 页的关于C语言的书手册中讨论的许多例子和描述是从WINDOWS 命令提示符下调用的这对在一个集成环境,如μVision2 中运行Cx51 的情况是不适用的本手册中的例子是通用的可以应用到所有编程环境。
上传时间: 2014-01-13
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本章将介绍μ’nSP™系列单片机的应用领域,具体讲述SPCE061A单片机在通讯、语音领域里的应用,并详细给出了有关系统的电路原理图、程序流程图以及程序代码,供读者参考。 μ’nSP™家族产品具有电源电压范围和工作速率范围较宽、集成度高、性能价格比高以及功耗低等特点,故其有非常广泛的应用领域。μ’nSP™家族系列产品,涵盖了非常广泛的应用。包括:发音与语音识别的微控制器(SPCE系列)、通信来电辩识应用的微控制器(SPT660x系列)、以及通用型微控制器等等,主要体现在以下几个方面: 用于数字信号处理 用于开发研制便携式移动终端 用于开发嵌入式计算机应用系统 用于数字信号处理1. 数字滤波器 (Digital Filter)数字滤波器是一种计算处理或算法。借助于此,可以将输入的一种数字信号或序列变换为另一种序列输出。数字滤波器已被广泛地应用于数字语音、数字图像处理以及模式识别和频谱分析。数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor)的作用是通过一系列数字来表示信号及其信息,并借助数字计算方法变换和处理这些信号。为了构成DSP,必须有一种部件能够快速地完成两个数值的乘法运算并将乘积累加于寄存器。“快速”意味着乘和累加(MAC,Multiply & ACcumulate)较高的运算速度。若以16位数值进行乘和累加,其结果应为32位。显然,μ’nSP™的硬件结构与其指令系统的结合足以构成DSP应用的硬件MAC单元,因而很适用于一些DSP方面的应用。
上传时间: 2014-01-26
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