ARM概念
ARM架构——精选推荐
ARM架构（过去称作进阶精简指令集机器（Advanced RISC Machine），更早称作Acorn RISC Machine）是一个32位元精简指令集（RISC）中央处理器（processor）架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统（embedded）设计。
由于节能的特点，ARM处理器非常适用于行动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。
在今日，A R M家族占了所有32位元嵌入式处理器75%的比例[1]，使它成为占全世界最多数的32位元架构之一。
A R M处理器可以在很多消费性电子产品上看到，从可携式装置（P D A、移动电话、多媒体播放器、掌上型电玩，和计算机）到电脑周边设备（硬盘、桌上型路由器）甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有他的存在。
在此家族中衍伸的重要产品还包括M a r v e l l的X S c a l e架构和德州仪器的O M A P系列。
编辑本段历史A R M的设计是A c o r n电脑公司（A c o r n C o m p u t e r s L t d）于1983年开始的开发计划。
这个团队由R o g e r W i l s o n和S t e v e F u r b e r带领，着手开发一种新架构，类似进阶的M O S T e c h n o l o g y 6502处理器。
A c o r n有一大堆建构在6502架构上的电脑，因此能设计出一颗类似的芯片即意味着对公司有很大的优势。
团队在1985年时开发出A R M1S a m p l e版，而首颗"真正"的产能型A R M2于次年量产。
A R M2具有32位的数据总线、26位的寻址空间，并提供64M b y t e的寻址范围与16个32-b i t的暂存器。
这些暂存器其中有一颗做为（w o r d大小）程式计数器，其前面6b i t s和后面2b i t s用来保存处理器状态标记（P r o c e s s o r S t a t u s F l a g s）。
arm架构通俗理解
arm架构通俗理解ARM架构是一种非常常见的计算机处理器架构，广泛应用于移动设备、嵌入式系统和低功耗领域。
本文将以通俗易懂的方式介绍ARM 架构的基本概念和特点。
ARM架构最早由英国的ARM公司开发，它的全称是Advanced RISC Machines。
相比于传统的复杂指令集计算机（CISC）架构，ARM采用了精简指令集计算机（RISC）的设计理念，使得处理器的指令集更加简洁高效。
ARM架构的核心特点之一是低功耗。
由于移动设备的电池寿命限制和嵌入式系统对功耗的要求，ARM架构在设计上非常注重节能。
ARM 处理器通过优化指令集和电源管理技术，能够在保证性能的同时，尽量减少功耗的消耗。
另一个重要特点是高性能。
尽管ARM处理器的指令集相对精简，但通过增加指令级并行和高速缓存等技术手段，ARM架构的处理器能够实现较高的性能表现。
这使得ARM架构不仅适用于低功耗领域，也能够满足高性能计算的需求。
ARM架构还具有高度可定制性的特点。
根据不同的应用需求，ARM处理器可以进行各种程度的定制。
这使得ARM架构在不同的领域和市场上有着广泛的应用。
例如，移动设备上的ARM处理器通常会针对功耗和性能进行优化，而服务器和网络设备上的ARM处理器则可能会更加注重多核处理和数据处理能力。
ARM架构还具有较好的软件兼容性。
由于ARM架构的广泛应用和开放性，许多操作系统和软件都提供了ARM平台的支持。
这使得开发人员可以比较轻松地将软件移植到不同的ARM设备上，提高了开发效率和软件的可移植性。
总的来说，ARM架构是一种低功耗、高性能、可定制和软件兼容性好的处理器架构。
它在移动设备、嵌入式系统和低功耗领域有着广泛的应用，并且在高性能计算领域也逐渐崭露头角。
随着物联网和人工智能等新兴领域的发展，ARM架构将继续发挥重要作用，推动计算技术的进步和创新。
arm相关概念
arm相关概念ARM相关概念1. ARM架构简介•ARM架构是一种低功耗、高性能的处理器架构。
•ARM架构广泛应用于移动设备、嵌入式系统和智能硬件等领域。
•ARM架构采用精简指令集(RISC)的设计，具有较高的能效比和较低的功耗。
2. ARM处理器•ARM处理器是基于ARM架构设计的中央处理器(CPU)。
•ARM处理器具有多种系列和型号，包括Cortex-A系列、Cortex-R 系列和Cortex-M系列等。
•Cortex-A系列适用于高性能应用，如智能手机和平板电脑。
•Cortex-R系列适用于实时应用，如汽车电子系统和工业控制。
•Cortex-M系列适用于低功耗应用，如物联网设备和传感器。
3. ARM指令集•ARM指令集是ARM处理器所支持的指令集合。
•ARM指令集分为ARM指令集和Thumb指令集两种。
•ARM指令集提供32位的指令，适用于高性能应用。
•Thumb指令集提供16位的指令，适用于低功耗应用。
•ARM处理器可以在ARM指令集和Thumb指令集之间进行切换，以提高能效和节省存储空间。
4. ARM体系结构•ARM体系结构是指ARM处理器的整体结构和设计。
•ARM体系结构包括核心处理单元(CPU)、内存管理单元(MMU)、缓存等组件。
•ARM体系结构面向各种应用需求，提供不同级别的性能和功能选择。
•ARM体系结构允许系统设计者根据实际需求进行定制和优化。
5. ARM开发工具和平台•ARM开发工具和平台是用于开发和调试ARM架构软件的工具和环境。
•ARM开发工具包括编译器、调试器和仿真器等。
•ARM开发平台包括开发板、集成开发环境(IDE)和软件开发工具包(SDK)等。
•ARM开发工具和平台提供了丰富的开发资源，帮助开发者快速构建和优化ARM架构的应用程序。
6. ARM生态系统•ARM生态系统是指围绕ARM架构建立起来的全球化合作伙伴网络。
•ARM生态系统包括芯片厂商、设备制造商、软件开发商和解决方案提供商等。
ARM架构
目录∙ 1 历史∙ 2 内核种类∙ 3 设计文件o 3.1 'Thumb'o 3.2 Jazelleo 3.3 Thumb-2o 3.4 Thumb Execution Environment (ThumbEE)o 3.5 进阶 SIMD (NEON)o 3.6 VFPo 3.7 安全性扩充 (TrustZone)∙ 4 ARM 授权方∙ 5 延伸阅读∙ 6 参考数据∙7 外部连结[ARMv2a ARM250 Integrated MEMC(MMU)，图像与IO处理器。
Architecture 2a加入了SWP和SWPB(置换) 指令。
无, MEMC1a7 MIPS @12MHzAcorn ArchimedesARM3 ARMv2a ARM2a首次在ARM架构上使用处理器快取均为4K12 MIPS @25MHzAcorn ArchimedesARM6 ARMv3 ARM610 v3 架构首创支持寻址32位的内存(针对26位)均为4K28 MIPS @33MHzAcorn Risc PC 600, AppleNewtonARM7TDMI ARMv4T ARM7TDMI(-S) 三级流水线无15 MIPS @16.8 MHz Game Boy Advance, Nintendo DS, iPodARM710T 均为8KB, MMU36 MIPS @ 40MHz Acorn Risc PC 700, Psion 5 series, Apple eMate 300ARM720T 均为8KB, MMU60 MIPS @59.8 MHzZipit ARM740T MPUARMv5TEJ ARM7EJ-S Jazelle DBX 无ARM9TDMI ARMv4T ARM9TDMI 五级流水线无ARM920T 16KB/16KB, MMU200 MIPS @180 MHz Armadillo, GP32,GP2X (第一颗内核), Tapwave Zodiac (Motorola i. MX1)ARM922T 8KB/8KB, MMUARM940T 4KB/4KB, MPU GP2X (第二颗内核)ARM9E ARMv5TE ARM946E-S 可变动，tightlycoupledmemories, MPUNintendo DS, Nokia N-GageConexant 802.11 chipsARM966E-S 无快取, TCMsST Micro STR91xF，包含Ethernet [2]ARM968E-S 无快取, TCMsARMv5TEJ ARM926EJ-S Jazelle DBX可变动, TCMs,MMU 220 MIPS @200 MHz行动电话: Sony Ericsson(K,W系列),Siemens和Benq(x65 系列和新版的)ARMv5TE ARM996HS 无振荡器处理器无快取, TCMs,MPUARM10E ARMv5TE ARM1020E (VFP), 六级流水线32KB/32KB, MMUARM1022E (VFP) 16KB/16KB, MMUARMv5TEJ ARM1026EJ-S Jazelle DBX可变动, MMU orMPUXScale ARMv5TE 80200/IOP310/IOP315 I/O处理器80219 400/600MHz Thecus N2100IOP321 600BogoMips @600 MHzIyonixIOP33xIOP34x 1-2核, RAID加速器32K/32K L1,512K L2, MMUPXA210/PXA250应用处理器, 七级流水线Zaurus SL-5600PXA255 32KB/32KB, MMU 400BogoMips @400 MHzGumstix, Palm Tungsten E2PXA26x可达 400MHzPalm Tungsten T3PXA27x800 MIPS @624 MHz HTC Universal, ZaurusSL-C1000,3000,3100,3200, Dell Axim x30, x50, 和 x51系列PXA800(E)FMonahans1000 MIPS @1.25 GHzPXA900Blackberry 8700,Blackberry Pearl (8100)IXC1100Control PlaneProcessorIXP2400/IXP2800 IXP2850IXP2325/IXP2350 IXP42x NSLU2IXP460/IXP465ARM11ARMv6ARM1136J(F)-SSIMD, Jazelle DBX,(VFP), 八级流水线 可变动, MMU?? @532-665MHz(i.MX31 SoC)Nokia N93, Zune , Nokia N800 ARMv6T2 ARM1156T2(F)-SSIMD, Thumb-2,(VFP), 九级流水线可变动, MPUARMv6KZ ARM1176JZ(F)-SSIMD, Jazelle DBX, (VFP)可变动,MMU+TrustZoneARMv6KARM11 MPCore1-4核对称多处理器, SIMD, Jazelle DBX, (VFP)可变动, MMUCortex ARMv7-A Cortex-A8Applicationprofile, VFP,NEON, Jazelle RCT, Thumb-2, 13-stage pipeline可变动(L1+L2),MMU+TrustZoneup to 2000(2.0DMIPS/MHz从600 MHz 到超过1 GHz 的速度)Texas Instruments OMAP3ARMv7-R Cortex-R4(F)Embedded profile, (FPU)可变动快取,MMU 可选配600 DMIPSBroadcom is a userARMv7-M Cortex-M3Microcontrollerprofile无快取, (MPU)120 DMIPS @ 100MHzLuminary Micro [3] 微控制器家族∙读取／储存架构∙不支持地址不对齐内存存取(ARMv6内核现已支持)∙正交指令集(任意存取指令可以任意的寻址方式存取数据Orthogonal instruction set)∙大量的16 × 32-bit 缓存器档案(缓存器数组register file)∙固定的32 bits 操作码宽(opcode)，降低编码数量所产生的耗费，减轻译码和管线化的负担。
ARM快速入门教程
ARM快速入门教程ARM（Advanced RISC Machines）是一种基于精简指令集计算机（RISC）架构的处理器系列，被广泛应用于嵌入式系统、移动设备和消费类电子产品中。
本文将为您提供一个简单的ARM快速入门教程，帮助您了解ARM的基本概念和使用方法。
第一部分：ARM概述（200字）第二部分：ARM架构（300字）ARM架构采用RISC设计思想，通过简化指令集和优化硬件设计来提高性能和效率。
ARM处理器具有三个基本特征：简洁的指令集、统一的寄存器文件和可变长度的指令长度。
ARM指令集包括数据传输指令（如加载和存储指令）、算术指令（如加法和乘法指令）、控制指令（如分支和跳转指令）等。
这些指令被编码为16位或32位二进制代码，以提高指令执行效率。
ARM处理器的寄存器文件使用统一的32位寄存器，这意味着所有的寄存器都可以用于存储数据或表示内存地址。
该设计简化了指令集编码，并提高了程序的灵活性和扩展性。
与其他处理器架构相比，ARM指令的长度是可变的。
ARM处理器支持16位和32位的指令，根据实际需要进行选择。
这种设计也有利于降低功耗和提高代码密度。
第三部分：ARM开发环境（400字）要开始使用ARM进行开发，您需要一个ARM开发板、一台计算机和适当的开发环境。
ARM开发板是一种嵌入式系统，其中包含一块ARM处理器和各种外围设备（如闪存、RAM、串口等）。
您可以使用开发板来加载和运行您的ARM代码，并与外部设备进行交互。
第四部分：ARM编程（300字）ARM编程可以使用汇编语言或高级语言进行。
汇编语言是一种低级编程语言，直接对应于CPU的指令集。
使用汇编语言编程可以更加深入地了解和控制ARM处理器的操作。
高级语言（如C/C++）编程可以提高开发效率和代码可读性。
您可以使用C/C++编程语言编写ARM应用程序，然后通过交叉编译器将其编译成ARM指令。
在ARM编程中，您可以使用各种库函数和驱动程序来访问外部设备（如闪存、串口、显示屏等）。
ARM简介
ARM是什么？ ARM为什么存在？ ARM有什么优势？ ARM体系结构的发展历程？ ARM可以应用在哪些方面？
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一、ARM是什么
ARM——Advanced RISC Machines ARM——高级RISC微处理器 一家公司 一种技术 一类微处理器
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1.ARM公司
ARM英文全称Advanced RISC Machines， 是英国一家电子公司的名字，该公司成立于 1990年11月，是苹果电脑，Acorn电脑集团 和VLSI Technology的合资企业。
目前,全世界有几十家大的半导体公司都使 用ARM公司的授权,因此既使得 ARM处理器 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的 支持,又使整个系统成本降低,使产品更容易进 入市场被消费者所接受,更具有竞争力。
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ARM是什么？ ARM为什么存在？ ARM有什么优势？ ARM体系结构的发展历程？ ARM可以应用在哪些方面？
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ARM是什么？ ARM为什么存在？ ARM有什么优势？ ARM体系结构的发展历程？ ARM可以应用在哪些方面？
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三、ARM的优势
ARM微处理器的优点 ARM公司的优势
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1.ARM微处理器的优点
体积小、功耗低、低成本、高性能; 支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集,
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参考文献
[1]何荣森，何希顺，张跃.从ARM体系看嵌入式处 理器的发展[J].微电子学与计算机，2002(5) :4245.
[2]王红展.基于嵌入式实时操作系统的ARM控制平 台的实现[D]. 成都：电子科技大学，2004.
[3]费浙平. ARM结构体系发展介绍[J]. 嵌入式系统开 发：技术讲座，2005(4)：40-41.
MIPS与ARM
MIPS和ARM比较发表回复MIPS处理器MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。
MIPS的意思“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages)，其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。
它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。
MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。
这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。
MIPS技术公司是美国著名的芯片设计公司，它采用精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯片。
和英特尔采用的复杂指令系统计算结构(CISC)相比，RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点，并可以应用更多先进的技术，开发更快的下一代处理器。
MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。
MIPS处理器是八十年代中期RISC CPU设计的一大热点。
MIPS是卖的最好的RISC CPU，可以从任何地方，如Sony，Nintendo的游戏机，Cisco的路由器和SGI超级计算机，看见MIPS产品在销售。
目前随着RISC体系结构遭到x86芯片的竞争，MIPS有可能是起初RISC CPU设计中唯一的一个在本世纪盈利的。
和英特尔相比，MIPS的授权费用比较低，也就为除英特尔外的大多数芯片厂商所采用。
ARMARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
ARM和MIPS比较流水线结构MIPS 是最简单的体系结构之一，所以使大学喜欢选择 MIPS 体系结构来介绍计算体系结构课程。
ARM简介
6.移动互联网领域
ARM技术打造世界级的Web2.0产品
目前大多数智能手机采用ARM11处理器 基于Cortex-A处理器的Web2.0手机 ARMv7架构的设计为Web2.0做了专门设计
矢量浮点运算单元 Thumb-2和Thumb-2 EE指令用于解释器和JITs NEON SIMD技术
美国加州大学伯克利分校的Patterson教授领导 的研究生团队设计和实现了“伯克利RISC I”处理 器，他们在此基础之上又发展了后来SUN公司的 SPARC系列RISC处理器，并使得采用该处理器的 SUN工作站名振一时。 与此同时，斯坦福大学也在RISC研究领域取得了 重大进展，开发并产业化了MIPS（ Million Instructions Per Second ）系列RISC处理器。
ARM是什么？ ARM为什么存在？ ARM有什么优势？ ARM体系结构的发展历程？ ARM可以应用在哪些方面？
二、ARM为什么存在
RISC体系结构 ARM的诞生
1.RISC体系结构
传统的CISC（Complex Instruction Set Computer,复杂 指令集计算机）体系由于指令集庞大，指令长度不固定，指 令执行周期有长有短，使指令译码和流水线的实现在硬件上 非常复杂，给芯片的设计开发和成本的降低带来了极大困难。 随着计算机技术的发展需要不断引入新的复杂的指令集, 为支持这些新增的指令,计算机的体系结构会越来越复杂。然 而,在CISC指令集的各种指令中,其使用频率却相差悬殊,大约 有 20％的指令会被反复使用,占整个程序代码的80％。而余 下的80％的指令却不经常使用,在程序设计中只占20％,显然, 这种结构是不太合理的。
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一、ARM概述及基本编程模式
1．问题：ARM处理器一共有几种处理器模式？
解答：
2．问题：ARM处理器的7种处理器模式中有几种异常处理模式？解答：
3．问题：ARM是什么的缩写？
解答：
4．问题：ARM处理器的7种处理器模式分别是什么？
解答：
5．问题：ARM处理器一共有多少个寄存器，分别是什么？
解答：
6．问题：ARM处理器中31个通用寄存器是如何划分的？
解答：
7．问题：ARM处理器的状态寄存器有哪两种？
解答：
8．问题：R13的特殊功能是什么？
解答：
9．问题：R14的特殊功能是什么？
解答：
10．问题：R15的特殊功能是什么？
解答：
11．问题：在ARM中，每个中断向量占据几个字节的存储空间，里面存放什么指令？
解答：
12．问题：ARM支持两种存储格式，分别是什么？
解答：
13．问题：寄存器R13是备份的寄存器，一共对应几个不同的物理寄存器，通常被用作什么功能？
二、ARM指令及寻址方式
1．问题：ARM处理器支持两种格式的指令，分别是什么？
解答：
2．问题：ARM指令的寻址方式有几种，分别是什么？
解答：。
3．问题：ARM指令分为几类，分别是什么？
解答：
4．问题：ARM汇编语言源程序中的语句一般由哪些元素组成？
解答：
5．问题：ARM汇编程序中标号的含义是什么？
解答：
6．问题：ARM汇编中栈的分类有几种，分别是什么？
解答：
7．问题：ARM指令种第二个操作数有几种形式，分别是什么？
解答：
8．问题：ARM指令中的数据处理指令又分哪些？
解答：。
9．问题：ARM指令中的数据传送指令有哪些？
解答：。
10．问题：ARM指令中的算术逻辑运算指令有哪些？
解答：
11．问题：ARM的跳转指令有哪些？
解答：
12．问题：将寄存器的某位取反、清零、置位的指令分别是什么？
解答：
13．问题：如果要编写Thumb指令，除先用伪指令CODE16声明外,还需用什么指令进行状态切换？
解答：
14．问题：伪操作指令都有哪些？
解答：
15．问题：数据定义伪操作指令中，用于分配一段字的内存单元，并用指定的数据初始化的指令是什么？
解答：
16．问题：数据定义伪操作指令中，用于分配一段字节的内存单元，并用指定的数据初始化的指令是什么？
解答：
17．问题：数据定义伪操作指令中，用于分配一段内存单元，并用0初始化的指令是什么？
解答：
18．问题：在ARM的伪操作指令中，用于定义一个代码段或者数据段的伪指令是什么？
解答：AREA。
19．问题：在ARM的伪操作指令中，用于指定程序入口点的伪指令是什么？
解答：
20．问题：在ARM的伪操作指令中，表示源程序的结束的伪指令是什么？
解答：END。
21．问题：在ARM的伪操作指令中，告诉编译器当前的符号不是在本源文件中定义的，而是在其他源文件中定义，本文件可能引用该符号的伪指令是什么？
解答：IMPORT。
22．问题：在ARM的伪操作指令中，告诉编译器当前的符号在本源文件中定义，在其他源文件中可能引用该符号的伪指令是什么？
解答：EXPORT。
三、其他
1．问题：如果要编写Thumb指令，则需要事先用什么伪指令声明？
解答：
2．问题：ATPCS规则规定，当参数个数不超过4个的时候，使用什么来传递参数，当参数个数超过4个的时候，除去前4个之外，剩余的使用什么来传递？
解答：
3．问题：Thumb指令集中规定的数据栈必须为什么类型的堆栈？
解答：
4．问题：中断向量表的概念是什么？
解答：
5．问题：标号的作用是什么？
解答：
6．问题：一个汇编源文件要引用另外一个文件中所定义的标号，在引用之前必须用什么伪指令来声明引用？
解答：
7．问题：MMU的两个主要的作用分别是什么？
解答：
8．问题：Thumb指令的编码长度是多少？
解答：
9．问题：采用ARM和Thumb指令混合编程时，程序启动时执行哪种指令？
解答：
10．问题：采用ARM和Thumb指令混合编程时，如何实现两种指令集的切换？
解答：
11．问题：如何在C语言程序内嵌入汇编语言？
解答：
12．问题：什么是物理地址？
解答：
13．问题：什么是逻辑地址（虚拟地址）？
解答：
14．问题：具有32根地址线的ARM处理器，其寻址空间为多大？
解答：4G。
15．问题：优先级最高的中断是哪一种？
解答：
26．问题：ARM处理器对当前中断的响应过程？
解答：
1. 下面指令都有错误，请修改。
（1）ADR R0， =LABLE
（2）LDR R0， [DATA]
（3）LDR R0， DATA
（4）TABLE EQU 800
MOV R0， TABLE
2. 写出下列指令的执行结果
DATA1 DCB 0xF, 0xE, 0xD, 0xC, 0xB, 0xA, 0x9, 0x8
DATA2 EQU 0X8020
LDR R0, =DATA1
LDR R1, [R0]
LDRB R2, [R0]
LDR R3, =DATA2
STR R1, [R3]
执行后，R0=__________, R1=__________, R2=____________
R3=__________, [________]=R1
3. 用汇编语言编写程序，将寄存器R0中的数据的低2位与R1寄存器中数据的高2位互换。