ARM及XScale介紹學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1ARM及及XScale介紹介紹2第1頁/共68頁3第2頁/共68頁4第3頁/共68頁5 Intel的StrongARM第4頁/共68頁6第5頁/共68頁7第6頁/共68頁8第7頁/共68頁9第8頁/共68頁10第9頁/共68頁11第10頁/共68頁12第11頁/共68頁13第12頁/共68頁14第13頁/共68頁15ARM的JTAG調(diào)試接口1、ARM的JTAG調(diào)試結(jié)構(gòu)一個典型的ARM基于JTAG調(diào)試結(jié)構(gòu)如圖所示。Debug主控端協(xié)議轉(zhuǎn)換器調(diào)試目標(biāo)機處理器的開發(fā)系統(tǒng)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換Debug主控端發(fā)出的高級ARM調(diào)試指令為底層的和ARM內(nèi)核通信的運行公司或第三方提供的調(diào)試軟件的機第14頁/共68

2、頁16Debug主控（Host）通常是運行有ARM公司或者第三方提供的調(diào)式軟件的PC，通常用的調(diào)試軟件有ARM Debug for Window(ADW)，Linux下的arm-elf-gdb等。通過這些調(diào)試軟件，可以發(fā)送高級的ARM指令，比如：設(shè)置斷點，讀寫存儲器，單步跟蹤，全速運行等。第15頁/共68頁17協(xié)議轉(zhuǎn)換器（Protrocol converter）負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換Debug主控端發(fā)出的高級ARM調(diào)式命令為底層的和ARM內(nèi)核通信的JTAG命令。Debug主控端和協(xié)議轉(zhuǎn)換器之間的介質(zhì)可以有很多種，比如：以太網(wǎng)，USB，RS-232，并口等。主控端和協(xié)議轉(zhuǎn)換器之間的通信協(xié)議最典型的就是ARM公

3、司提供的Angle標(biāo)準(zhǔn)，也可以是第三方廠家自己定義的標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于Angle的協(xié)議，請參考ARM SDT和ADS，ajj公司的OpenICE32,EPI公司的Jeeni等。Debug目標(biāo)板就是指系統(tǒng)的調(diào)試對象。第16頁/共68頁18第17頁/共68頁19第18頁/共68頁20第19頁/共68頁21第20頁/共68頁22第21頁/共68頁23第22頁/共68頁24第23頁/共68頁25第24頁/共68頁26第25頁/共68頁27外的5種又稱為異常模式(Exception Modes)，常用于處理中斷或異常,以及需要訪問受保護(hù)的系統(tǒng)資源等情況。第26頁/共68頁28超級模式（Supervisor)多種

4、特權(quán)模式變化用戶程序的運行模式復(fù)位后的缺省模式主要完成各模式的堆棧設(shè)置，注意不要進(jìn)入用戶模式一般為用戶模式User處理器模式處理器啟動時的模式轉(zhuǎn)換圖第27頁/共68頁29 ARM 的中央寄存器集是16 個用戶寄存器R0 R15。這些寄存器均是32 位寬度，R0 R12沒有其他特殊功能，寄存器R13 R15在CPU中有特殊功能。R13被用作堆棧指針被用作堆棧指針(stack pointer，SP)，保存，保存當(dāng)前處理器模式的堆棧的棧頂。當(dāng)前處理器模式的堆棧的棧頂。R14被稱為鏈接寄存器被稱為鏈接寄存器(link register，LR)，保存調(diào)用子函數(shù)的返回地址。保存調(diào)用子函數(shù)的返回地址。R15

5、是程序計數(shù)器是程序計數(shù)器(program counter，PC)。其內(nèi)容是處理器要取的下一條指令的地址。其內(nèi)容是處理器要取的下一條指令的地址。第28頁/共68頁30程序狀態(tài)寄存器：CPSR(current program status register)當(dāng)前的程序狀態(tài)寄存器SPSR(saved program status register)備份的程序狀態(tài)寄存器第29頁/共68頁316個狀態(tài)寄存器第30頁/共68頁32ARM和和Thumb寄存器組織圖解寄存器組織圖解 第31頁/共68頁33ARM狀態(tài)下的R15(1) Thumb狀態(tài)下的寄存器組織與ARM狀態(tài)下的寄存器組織的關(guān)系第32頁/共68頁

6、34 SPSR CPSRProgram Counter (PC)Link Register (LR)Stack Point (SP) R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 SPSR CPSRProgram Counter (R15)Link Register (R14)Stack Point (R13) R12 R11 R10 R9 R8 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 RO低寄存器Thumb 狀態(tài)下的寄存器組織 ARM狀態(tài)Thumb狀態(tài)高寄存器第33頁/共68頁35第34頁/共68頁36(3) 程序狀態(tài)寄存器第35頁/共68頁37程序狀態(tài)寄存器的格式第36頁/共68頁38

7、第37頁/共68頁39標(biāo)志位標(biāo)志位含義含義N當(dāng)用兩個補碼表示的帶符號數(shù)進(jìn)行運算時，當(dāng)用兩個補碼表示的帶符號數(shù)進(jìn)行運算時，N=1表示運算的結(jié)果表示運算的結(jié)果為負(fù)數(shù)；為負(fù)數(shù)；N=0表示運算的結(jié)果為正數(shù)或零表示運算的結(jié)果為正數(shù)或零ZZ=1表示運算的結(jié)果為零；表示運算的結(jié)果為零；Z=0表示運算的結(jié)果為非零表示運算的結(jié)果為非零C可以有可以有4種方法設(shè)置種方法設(shè)置C的值；的值；加法運算（包括比較指令加法運算（包括比較指令CMP）；當(dāng)運算結(jié)果產(chǎn)生了進(jìn)位時（無）；當(dāng)運算結(jié)果產(chǎn)生了進(jìn)位時（無符號數(shù)溢出），符號數(shù)溢出），C=1，否則，否則C=0；減法運算（包括比較指令減法運算（包括比較指令CMP）；當(dāng)運算時產(chǎn)生了

8、借位（無符號）；當(dāng)運算時產(chǎn)生了借位（無符號數(shù)溢出），數(shù)溢出），C=0，否則，否則C=1；對于包含移位操作的非加對于包含移位操作的非加/減運算指令，減運算指令，C為移出值的最后一位；為移出值的最后一位；對于其它的非加對于其它的非加/減運算指令，減運算指令，C的值通常不改變的值通常不改變V對于加減運算指令，當(dāng)操作數(shù)和運算結(jié)果為二進(jìn)制的補碼表示的對于加減運算指令，當(dāng)操作數(shù)和運算結(jié)果為二進(jìn)制的補碼表示的帶符號數(shù)時，帶符號數(shù)時，V=1表示符號為溢出；通常其他指令不影響表示符號為溢出；通常其他指令不影響V位。位。 對于其他指令，對于其他指令，V經(jīng)常不發(fā)生變化。經(jīng)常不發(fā)生變化。條件碼標(biāo)志各位的具體含義第38

9、頁/共68頁40由表可知，并不是所有的運行模式位的組合都是有效的，其他的組合結(jié)果會導(dǎo)致處理器進(jìn)入一個不可恢復(fù)的狀態(tài)。第39頁/共68頁41第40頁/共68頁42第41頁/共68頁43第42頁/共68頁44第43頁/共68頁45第44頁/共68頁46第45頁/共68頁47第46頁/共68頁48第47頁/共68頁493.3 XSBase255開發(fā)平臺介紹開發(fā)平臺介紹第48頁/共68頁50第49頁/共68頁51第50頁/共68頁52第51頁/共68頁53第52頁/共68頁54第53頁/共68頁55第54頁/共68頁56項目描述處理器處理器Intel XScale PXA255 400MHzSDRAMSamsung 64MbyteFlashIntel strata flash 32MByte以太網(wǎng)以太網(wǎng)CS8900A 10BaseT聲卡聲卡AC97 Stereo audio顯示顯示LG TFT LCD 6.4”( 640 * 480)觸摸屏觸摸屏ADS7843 touch screenUSB Host2 SlotUSB Slave1 SlotPCMCIA1 Slot實時時鐘實時時鐘Real time clock RTC4513 紅外紅外HDSL3600CF1 S