ARM及XScale介绍学习教案

1、会计学1ARM及及XScale介绍介绍2第1页/共68页3第2页/共68页4第3页/共68页5 Intel的StrongARM第4页/共68页6第5页/共68页7第6页/共68页8第7页/共68页9第8页/共68页10第9页/共68页11第10页/共68页12第11页/共68页13第12页/共68页14第13页/共68页15ARM的JTAG调试接口1、ARM的JTAG调试结构一个典型的ARM基于JTAG调试结构如图所示。Debug主控端协议转换器调试目标机处理器的开发系统负责转换Debug主控端发出的高级ARM调试指令为底层的和ARM内核通信的运行公司或第三方提供的调试软件的机第14页/共68

2、页16Debug主控（Host）通常是运行有ARM公司或者第三方提供的调式软件的PC，通常用的调试软件有ARM Debug for Window(ADW)，Linux下的arm-elf-gdb等。通过这些调试软件，可以发送高级的ARM指令，比如：设置断点，读写存储器，单步跟踪，全速运行等。第15页/共68页17协议转换器（Protrocol converter）负责转换Debug主控端发出的高级ARM调式命令为底层的和ARM内核通信的JTAG命令。Debug主控端和协议转换器之间的介质可以有很多种，比如：以太网，USB，RS-232，并口等。主控端和协议转换器之间的通信协议最典型的就是ARM公

3、司提供的Angle标准，也可以是第三方厂家自己定义的标准。关于Angle的协议，请参考ARM SDT和ADS，ajj公司的OpenICE32,EPI公司的Jeeni等。Debug目标板就是指系统的调试对象。第16页/共68页18第17页/共68页19第18页/共68页20第19页/共68页21第20页/共68页22第21页/共68页23第22页/共68页24第23页/共68页25第24页/共68页26第25页/共68页27外的5种又称为异常模式(Exception Modes)，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。第26页/共68页28超级模式（Supervisor)多种

4、特权模式变化用户程序的运行模式复位后的缺省模式主要完成各模式的堆栈设置，注意不要进入用户模式一般为用户模式User处理器模式处理器启动时的模式转换图第27页/共68页29 ARM 的中央寄存器集是16 个用户寄存器R0 R15。这些寄存器均是32 位宽度，R0 R12没有其他特殊功能，寄存器R13 R15在CPU中有特殊功能。R13被用作堆栈指针被用作堆栈指针(stack pointer，SP)，保存，保存当前处理器模式的堆栈的栈顶。当前处理器模式的堆栈的栈顶。R14被称为链接寄存器被称为链接寄存器(link register，LR)，保存调用子函数的返回地址。保存调用子函数的返回地址。R15

5、是程序计数器是程序计数器(program counter，PC)。其内容是处理器要取的下一条指令的地址。其内容是处理器要取的下一条指令的地址。第28页/共68页30程序状态寄存器：CPSR(current program status register)当前的程序状态寄存器SPSR(saved program status register)备份的程序状态寄存器第29页/共68页316个状态寄存器第30页/共68页32ARM和和Thumb寄存器组织图解寄存器组织图解 第31页/共68页33ARM状态下的R15(1) Thumb状态下的寄存器组织与ARM状态下的寄存器组织的关系第32页/共68页

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 状态下的寄存器组织 ARM状态Thumb状态高寄存器第33页/共68页35第34页/共68页36(3) 程序状态寄存器第35页/共68页37程序状态寄存器的格式第36页/共68页38

7、第37页/共68页39标志位标志位含义含义N当用两个补码表示的带符号数进行运算时，当用两个补码表示的带符号数进行运算时，N=1表示运算的结果表示运算的结果为负数；为负数；N=0表示运算的结果为正数或零表示运算的结果为正数或零ZZ=1表示运算的结果为零；表示运算的结果为零；Z=0表示运算的结果为非零表示运算的结果为非零C可以有可以有4种方法设置种方法设置C的值；的值；加法运算（包括比较指令加法运算（包括比较指令CMP）；当运算结果产生了进位时（无）；当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），符号数溢出），C=1，否则，否则C=0；减法运算（包括比较指令减法运算（包括比较指令CMP）；当运算时产生了

8、借位（无符号）；当运算时产生了借位（无符号数溢出），数溢出），C=0，否则，否则C=1；对于包含移位操作的非加对于包含移位操作的非加/减运算指令，减运算指令，C为移出值的最后一位；为移出值的最后一位；对于其它的非加对于其它的非加/减运算指令，减运算指令，C的值通常不改变的值通常不改变V对于加减运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的对于加减运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，带符号数时，V=1表示符号为溢出；通常其他指令不影响表示符号为溢出；通常其他指令不影响V位。位。 对于其他指令，对于其他指令，V经常不发生变化。经常不发生变化。条件码标志各位的具体含义第38

9、页/共68页40由表可知，并不是所有的运行模式位的组合都是有效的，其他的组合结果会导致处理器进入一个不可恢复的状态。第39页/共68页41第40页/共68页42第41页/共68页43第42页/共68页44第43页/共68页45第44页/共68页46第45页/共68页47第46页/共68页48第47页/共68页493.3 XSBase255开发平台介绍开发平台介绍第48页/共68页50第49页/共68页51第50页/共68页52第51页/共68页53第52页/共68页54第53页/共68页55第54页/共68页56项目描述处理器处理器Intel XScale PXA255 400MHzSDRAMSamsung 64MbyteFlashIntel strata flash 32MByte以太网以太网CS8900A 10BaseT声卡声卡AC97 Stereo audio显示显示LG TFT LCD 6.4”( 640 * 480)触摸屏触摸屏ADS7843 touch screenUSB Host2 SlotUSB Slave1 SlotPCMCIA1 Slot实时时钟实时时钟Real time clock RTC4513 红外红外HDSL3600CF1 S