第1章ARM嵌入式微处理器概述课件

1ARM处理器系统应用与开发1ARM处理器系统应用与开发第一章ARM嵌入式微处理器概述第一章ARM嵌入式微处理器概述1.1ARM处理器特点与分类1.1ARM处理器特点与分类核体系结构ARM7TDMI，ARM710T，ARM720TARM740TV4TStrongARM，ARM8，ARM810V4ARM9TDMI，ARM920T，ARM940TV4TARM9E-SV5TEARM10TDMI，ARM1020EV5TEARM11，ARM1156T2-S，ARM1156T2F-S，ARM1176JZ-S，ARM11JZF-SV6Cortex–A15,Cortex–A9,Cortex–A8,A7，A5

V7ACortex–R系列V7RCortex–M系列V7MARM发展历程核体系结构ARM7TDMI，ARM710T，ARM720TARM微处理器系列ARM7微处理器系列ARM9微处理器系列ARM9E微处理器系列ARM10E微处理器系列ARM11系列Cortex系列SecurCore系列Intel的Xscale系列Inter的StrongARMARM微处理器系列ARM7微处理器系列ARM9微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelleARM9TDMI无无5有无无ARM920T16K/16kMMU5有无无ARM922T8k/8kMMU5有无无

ARM9的时钟频率比ARM7更高，在同样的加工工艺下，ARM9TDMI处理器的时钟频率是ARM7TDMI的1．8～2．2倍。ARM9微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDARM9E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelleARM926EJ-S4KB~128KBMMU5/6有有有ARM946E-S4KB~1MBMPU5有有无ARM966E-S无无5有有无ARM968E-S无无5有有无ARM996HS无MPU5/6有有无ARM9E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbARM10E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelleARM1020E32KBMMU6有有无ARM1022E16KBMMU6有有有ARM1026EJ-S4~128KBMMU6有有有ARM10E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ARM11微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelle浮点运算ARM1136J-S4~64KBMMU8有有有无ARM1135JF-S4~64KBMMU8有有有有ARM1156T2-S可配置9Thumb-2有无无ARM1156T2F-S可配置9Thumb-2有无有ARM1176JZ-S可配置9Thumb-2有有无ARM1176JZF-S可配置9Thumb-2有有有ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器，它是ARM新指令架构——ARMv6的第一代设计实现。

ARM11微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThCortex微处理器系列Cortex系列微处理器属于ARMv7架构，这是ARM公司最新的指令集架构。Cortex处理器类型包括：Cortex-M3Cortex-A15、9、8、7、5Cortex-R4、R4F、R5、R7Cortex微处理器系列Cortex系列微处理器属于ARMvCortex微处理器系列Cortex-M3采用ARMv7-M架构，它包括所有的16位Thumb指令集和基本的32位Thumb-2指令集架构，单片机的完美替代品Cortex-A15四核芯片，2.5GHz，支持超过4GB的内存，应用于高级智能手机、移动计算、高端数字家庭娱乐、无线基础结构、低功耗服务器。Cortex-A15内核智能手机，是当前的高级智能手机性能的五倍。Cortex微处理器系列Cortex-M3应用选型ARM处理器选型的几个关键因素：是否需要支持操作系统——内核版本ARM9以后多带有MMU单元，以实现对操作系统的支持。处理能力要求——系统时钟在很大程度上决定了微处理器的处理能力。常见的ARM7芯片系统主时钟频率为20～133MHz常见的ARM9芯片的系统主时钟频率为100～233MHz应用选型ARM处理器选型的几个关键因素：应用选型（续）芯片内存储器容量的要求——绝对大多数ARM处理器都在片内集成有存储单元，但容量各有区别。片内扩展模块的选择——几乎所有的ARM芯片均需要根据各自不同的应用领域，扩展相关功能模块，并集成在芯片内部，称之为片内扩展模块。多芯核结构的选择——某些供应商提供的ARM芯片内置多个处理器内核。如ARM+DSP、ARM+FPGA、ARM+ARM等处理器封装的选择——ARM芯片现在主要的封装有QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA等形式。应用选型（续）芯片内存储器容量的要求——绝对大多数ARM处理1.2ARM微处理器体系结构1.2ARM微处理器体系结构1.2.1ARM处理器状态处理器状态ARM7TDMI处理器内核包含2套指令系统，分别为ARM指令集和Thumb指令，并且各自对应1种处理器的状态：ARM状态：32位，处理器执行字方式的ARM指令，处理器默认为此状态；Thumb状态：16位，处理器执行半字方式的Thumb指令。1.2.1ARM处理器状态处理器状态ARM7TDMI处理器2.4ARM处理器状态状态切换的一个例子使用BX指令将ARM内核的操作状态在ARM状态和Thumb状态之间进行切换。ARM指令集Thumb指令集指令集关系2.4ARM处理器状态状态切换的一个例子1.2.2ARM处理器的运行模式

ARM体系结构支持7种处理器模式，分别为：用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。这样的好处是可以更好的支持操作系统并提高工作效率。ARM7TDMI完全支持这七种模式。1.2.2ARM处理器的运行模式ARM体系ARM微处理器的工作模式◆►

usr：ARM处理器正常的程序执行状态►

fiq：用于高速数据传输或通道处理►

irq：用于通用的中断处理►

svc：操作系统使用的保护模式►

abt：用于虚拟存储及存储保护►

sys：运行具有特权的操作系统任务►

und：当出现未定义指令终止时进入该模式ARM微处理器的工作模式◆►usr：ARM处理器正常的程序1.2.3ARM体系结构的存储器格式ARM微处理器的存储器格式◆►ARM体系结构所支持的最大寻址空间为4GB（232字节）►ARM体系结构将存储器看作是从零地址开始的字节的线性组合。从零字节到三字节放置第一个存储的字数据，从第四个字节到第七个字节放置第二个存储的字数据，依次排列。►

ARM体系结构可以用两种方法存储字数据，称之为大端格式和小端格式

1.2.3ARM体系结构的存储器格式ARM微处理器的存储器ARM微处理器的存储器格式ARM微处理器的存储器格式—大端格式

◆►在这种格式中，字数据的高字节存储在低地址中，而字数据的低字节则存放在高地址中ARM微处理器的存储器格式ARM微处理器的存储器格式—大端格ARM微处理器的存储器格式ARM微处理器的存储器格式—小端格式

◆►与大端存储格式相反，在小端存储格式中，低地址中存放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的高字节ARM微处理器的存储器格式ARM微处理器的存储器格式—小端格1.2.4ARM的寄存器组织在ARM处理器内部共有37个用户可访问的寄存器，分别为31个通用32位寄存器和6个状态寄存器。

ARM处理器共有7种不同的处理器模式，每种模式都有一组相应的寄存器组，最多可以18个活动的寄存器。1.2.4ARM的寄存器组织在ARM处理器内ARM状态各模式下的寄存器寄存器类别寄存器在汇编中的名称各模式下实际访问的寄存器用户系统管理中止未定义中断快中断通用寄存器和程序计数器R0(a1)R0R1(a2)R1R2(a3)R2R3(a4)R3R4(v1)R4R5(v2)R5R6(v3)R6R7(v4)R7R8(v5)R8R8_fiqR9(SB,v6)R9R9_fiqR10(SL,v7)R10R10_fiqR11(FP,v8)R11R11_fiqR12(IP)R12R12_fiqR13(SP)R13R13_scvR13_abtR13_undR13_irqR13_fiqR14(LR)R14R14_svcR14_abtR14_undR13_irqR14_fiqR15(PC)R15状态寄存器CPSRCPSRSPSR－SPSR_svcSPSR_abtSPSR_undSPSR_irqSPSR_fiq所有的37个寄存器，分成两大类：31个通用32位寄存器；6个状态寄存器。ARM状态各模式下的寄存器寄存器寄存器在汇各模式下实际访问的1.2.4ARM的寄存器组织在Thumb状态各模式下实际访问的寄存器

Thumb状态寄存器集是ARM状态集的子集，程序员可以直接访问的寄存器为：8个通用寄存器R0～R7；程序计数器（PC）；堆栈指针（SP）；链接寄存器（LR）；当前程序状态寄存器（CPSR）。1.2.4ARM的寄存器组织在Thumb状态各模式下实际访ARM状态Thumb寄存器在ARM状态寄存器上的映射R0R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12堆栈指针(R13)连接寄存器(R14)程序计数器(R15)CPSRSPSRR0R1R2R3R4R5R6R7堆栈指针(SP)连接寄存器(LR)程序计数器(PC)CPSRThumb状态

Thumb状态R0～R7与ARM状态R0～R7相同；1

Thumb状态CPSR(无SPSR)与ARM状态CPSR相同。5

Thumb状态SP映射到ARM状态R13；2

Thumb状态LR映射到ARM状态R14；3

Thumb状态PC映射到ARM状态R15(PC)；4低端寄存器高端寄存器

在Thumb状态中，高端寄存器的访问是受到限制的，只有MOV、CMP和ADD指令可以对其访问，可以用于数据的快速暂存。ARM状态Thumb寄存器在ARM状态寄存器上的映射R0R11.2.5异常处理异常简介

只要正常的程序流被暂时中止，处理器就进入异常模式。例如在用户模式下执行程序时，当外设向处理器内核发出中断请求导致内核从用户模式切换到异常中断模式。如果同时发生两个或更多异常，那么将按照固定的顺序来处理异常。1.2.5异常处理异常简介只要正常的程序异常入口/出口汇总下表所示为异常返回地址值以及退出异常处理程序所推荐使用的指令。异常或入口返回指令返回地址SWIMOVSPC,R14_svcR14未定义的指令MOVSPC,R14_undR14预取中止SUBSPC,R14_abt,#4R14－4快速中断SUBSPC,R14_fiq,#4R14－4中断SUBSPC,R14_irq,#4R14－4数据中止SUBSPC,R14_abt,#8R14－8复位无－异常入口/出口汇总下表所示为异常返回地址值以及1.2.5ARM体系的异常异常向量表地址异常进入时的模式进入时I的状态进入时F的状态0x00000000复位管理禁止禁止0x00000004未定义指令未定义IF0x00000008软件中断异常管理禁止F0x0000000C中止（预取）中止IF0x00000010中止（数据）中止IF0x00000014保留保留－－0x00000018IRQ中断禁止F0x0000001CFIQ快速中断禁止禁止注：表中的I和F表示不对该位有影响，保留原来的值。1.2.5ARM体系的异常异常向量表地址异常进入时的模式进1.2.5ARM体系的异常异常优先级当多个异常同时发生时，一个固定的优先级决定系统处理它们的顺序。优先级异常1复位2数据中止3FIQ4IRQ5预取指中止6未定义指令中止6软件中断异常优先级由高到低1.2.5ARM体系的异常异常优先级当多个S3C2440处理器介绍S3C2440处理器介绍三星ARM处理器介绍S3C44B0：ARM7TDMI、66MHz、集成LCD控制器（支持STN，但不支持TFT）、无网络接口；适用产品：POS、PDA、E-BOOK、GPS、智能电话、电子书包、机顶盒，手持游戏机等等。160LQFP，160FBGA。支持LINUX、PSOS、uC/OSII等。S3C2410：ARM920T、200MHz、支持TFT、USBHOST、USBDEVICE、SDCard以及MMC接口、触摸屏接口，NANDFLASH直接引导。无网络接口。适用产品：POS、PDA、E-BOOK、GPS、智能电话、电子书包、机顶盒，手持游戏机、电子相册、多媒体产品、视频监控、智能控制仪表等等。272BGA。支持WINCE、LINUX、VxWorks等。三星ARM处理器介绍S3C44B0：ARM7TDMI、66M三星ARM处理器介绍S3C2440：ARM920T、400~533MHz、支持TFT、USBHOST、DEVICE、SDCard以及MMC接口、触摸屏接口、AC’97CODEC、8通道10bitADC、照相机接口、289-FBGA，S3C2440CPU支持包括微软WindowsCE、PalmOS、Symbian和Linux等操作系统

三星ARM处理器介绍S3C2440：ARM920T、400S3C2440功能特点

S3C2440是三星公司开发的一款基于ARM920T内核和0.18umCMOS工艺的16/32位RISC微处理器，适用于低成本、低功耗、高性能的手持设备或其它电子产品。S3C2440中集成了以下一些通用的系统外设和接口：1.8V内核电压，3.3V存储电压，3.3VI/O电压。包括16KB的I-Cache（指令高速缓存）、16KB的D-Cache（数据高速缓存）和MMU（存储管理单元）外部的存储控制器（SDRAM控制器和片选逻辑）LCD控制器（最高支持4K色的STN和16M色的TFT），包括一个LCDDMA4个带外部请求管脚的DMA3个UART、2个SPIS3C2440功能特点S3C2440是三星公司S3C2440功能特点1个IIC-BUS控制器、1个IIS-BUS控制器SD主机接口，兼容Multi-MediaCardProtocolV2.112端口USB主设备接口、1端口USB从设备接口（V1.1）4个PWM时钟和1个内部时钟看门狗时钟117个GPIO、24个外部中断源功率控制：Normal,Slow,Idle,Power-off四种模式8路10-bitADC和触摸屏接口带ALARM功能的RTC带PLL的片上时钟发生器NANDFlash控制器,支持从NANDflash启动S3C2440功能特点1个IIC-BUS控制器、1个IIS-S3C2440X内核结构S3C2440X内核结构S3C2440X内核结构S3C2440X内核结构S3C2440的封装（289FBGA)S3C2440的封装（289FBGA)S3C6410处理器介绍S3C6410处理器介绍ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器，它是ARM新指令架构——ARMv6的第一代设计实现。该系列主要有ARM1136J，ARM1156T2和ARM1176JZ三个内核型号，分别针对不同应用领域。ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISARMv6架构是根据下一代的消费类电子、无线设备、网络应用和汽车电子产品等需求而制定的。ARM11的媒体处理能力和低功耗特点，特别适用于无线和消费类电子产品；其高数据吞吐量和高性能的结合非常适合网络处理应用；另外，在实时性能和浮点处理等方面ARM11可以满足汽车电子应用的需求。ARMv6架构是根据下一代的消费类电子、无线设备、网络应用和S3C6410简介S3C6410是一款低功率、高性价比、高性能的用于移动电话和通用处理RSIC处理器。为2.5G和3G通信服务提供了优化的硬件性能，采用64/32bit的内部总线架构，融合了AXI、AHB、APB总线。还有很多强大的硬件加速器，包括运动视频处理、音频处理、2D加速、显示处理和缩放。一个集成的MFC(Multi-FormatvideoCodec)支持MPEG4/H.263/H.264编解码和VC1的解码，这个硬件编解码器支持实时的视频会议以及NTSC和PAL制式的TV输出。此外还内置一个采用最先进技术的3D加速器，支持OpenGLES1.1/2.0和D3DMAPI能实现4Mtriangles/s的3D加速。S3C6410简介S3C6410是一款低功率、高性价比、高S3C6410简介S3C6410包括优化的外部存储器接口，该接口能满足在高端通信服务中的数据带宽要求。接口分为两路，DRAM和Flash/ROM/DRAM端口。DRAM端口可以通过配置来支持MobileDDR、DDR、MobileSDRAM、SDRAM。Flash/ROM/DRAM端口支持NOR-Flash，NAND-Flash，OneNAND，CF，ROM等类型的外部存储器和任意的MobileDDR、DDR、MobileSDRAM、SDRAM存储器。S3C6410简介S3C6410包括优化的外部存储器接口，第1章ARM嵌入式微处理器概述课件S3C6410处理器主要特性⚬

基于CPU子系统的ARM1176JZFS具有Java加速引擎,16KB/16KBI/D缓存和16KB/16KBI/DTCM;⚬在1.1V时达533MHz,1.2V时达677MHz;⚬一个8位ITU601/656相机接口,支持4M像素(缩放)或16M像素(未缩放);⚬多标准编解码器提供30帧每秒的MPEG4/H.263/H.264编解码及30帧每秒的VC1视频解码;⚬具有BITBLIT和旋转的2D图形加速;S3C6410处理器主要特性⚬基于CPU子系统的ARM1S3C6410处理器主要特性⚬3D图形加速，在133MHz时可达4M的三角形运算能力(单位:三角形每秒,即三角形产生率);⚬AC97音频编解码器接口和PCM串行音频接口;⚬支持1,2,4或8像素/位调色彩色显示及16像素/位无调色真彩显示;⚬IIS和IIC接口支持;⚬专用的IrDA接口支持MIR、FIR及SIR;⚬灵活配置的GPIO端口;S3C6410处理器主要特性⚬3D图形加速，在133MS3C6410处理器主要特性⚬USB1.1端口主设备支持全速传输(12Mbps,片上收发器);⚬SD/MMC/SDIO/CE-ATA兼容卡主控制器;⚬实时时钟,锁相环,具有PWM的定时器和看门狗定时器;⚬32通道DMA控制器;⚬支持8×8键盘矩阵;⚬先进电源的管理适用于手机应用;⚬存储器子系统S3C6410处理器主要特性⚬USB1.1端口主设备支持全OK6410开发板OK6410开发板OK6410-B开发板板上资源OK6410-B开发板板上资源49ARM处理器系统应用与开发1ARM处理器系统应用与开发第一章ARM嵌入式微处理器概述第一章ARM嵌入式微处理器概述1.1ARM处理器特点与分类1.1ARM处理器特点与分类核体系结构ARM7TDMI，ARM710T，ARM720TARM740TV4TStrongARM，ARM8，ARM810V4ARM9TDMI，ARM920T，ARM940TV4TARM9E-SV5TEARM10TDMI，ARM1020EV5TEARM11，ARM1156T2-S，ARM1156T2F-S，ARM1176JZ-S，ARM11JZF-SV6Cortex–A15,Cortex–A9,Cortex–A8,A7，A5

V7ACortex–R系列V7RCortex–M系列V7MARM发展历程核体系结构ARM7TDMI，ARM710T，ARM720TARM微处理器系列ARM7微处理器系列ARM9微处理器系列ARM9E微处理器系列ARM10E微处理器系列ARM11系列Cortex系列SecurCore系列Intel的Xscale系列Inter的StrongARMARM微处理器系列ARM7微处理器系列ARM9微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelleARM9TDMI无无5有无无ARM920T16K/16kMMU5有无无ARM922T8k/8kMMU5有无无

ARM9的时钟频率比ARM7更高，在同样的加工工艺下，ARM9TDMI处理器的时钟频率是ARM7TDMI的1．8～2．2倍。ARM9微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDARM9E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelleARM926EJ-S4KB~128KBMMU5/6有有有ARM946E-S4KB~1MBMPU5有有无ARM966E-S无无5有有无ARM968E-S无无5有有无ARM996HS无MPU5/6有有无ARM9E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbARM10E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelleARM1020E32KBMMU6有有无ARM1022E16KBMMU6有有有ARM1026EJ-S4~128KBMMU6有有有ARM10E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ARM11微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelle浮点运算ARM1136J-S4~64KBMMU8有有有无ARM1135JF-S4~64KBMMU8有有有有ARM1156T2-S可配置9Thumb-2有无无ARM1156T2F-S可配置9Thumb-2有无有ARM1176JZ-S可配置9Thumb-2有有无ARM1176JZF-S可配置9Thumb-2有有有ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器，它是ARM新指令架构——ARMv6的第一代设计实现。

ARM11微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThCortex微处理器系列Cortex系列微处理器属于ARMv7架构，这是ARM公司最新的指令集架构。Cortex处理器类型包括：Cortex-M3Cortex-A15、9、8、7、5Cortex-R4、R4F、R5、R7Cortex微处理器系列Cortex系列微处理器属于ARMvCortex微处理器系列Cortex-M3采用ARMv7-M架构，它包括所有的16位Thumb指令集和基本的32位Thumb-2指令集架构，单片机的完美替代品Cortex-A15四核芯片，2.5GHz，支持超过4GB的内存，应用于高级智能手机、移动计算、高端数字家庭娱乐、无线基础结构、低功耗服务器。Cortex-A15内核智能手机，是当前的高级智能手机性能的五倍。Cortex微处理器系列Cortex-M3应用选型ARM处理器选型的几个关键因素：是否需要支持操作系统——内核版本ARM9以后多带有MMU单元，以实现对操作系统的支持。处理能力要求——系统时钟在很大程度上决定了微处理器的处理能力。常见的ARM7芯片系统主时钟频率为20～133MHz常见的ARM9芯片的系统主时钟频率为100～233MHz应用选型ARM处理器选型的几个关键因素：应用选型（续）芯片内存储器容量的要求——绝对大多数ARM处理器都在片内集成有存储单元，但容量各有区别。片内扩展模块的选择——几乎所有的ARM芯片均需要根据各自不同的应用领域，扩展相关功能模块，并集成在芯片内部，称之为片内扩展模块。多芯核结构的选择——某些供应商提供的ARM芯片内置多个处理器内核。如ARM+DSP、ARM+FPGA、ARM+ARM等处理器封装的选择——ARM芯片现在主要的封装有QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA等形式。应用选型（续）芯片内存储器容量的要求——绝对大多数ARM处理1.2ARM微处理器体系结构1.2ARM微处理器体系结构1.2.1ARM处理器状态处理器状态ARM7TDMI处理器内核包含2套指令系统，分别为ARM指令集和Thumb指令，并且各自对应1种处理器的状态：ARM状态：32位，处理器执行字方式的ARM指令，处理器默认为此状态；Thumb状态：16位，处理器执行半字方式的Thumb指令。1.2.1ARM处理器状态处理器状态ARM7TDMI处理器2.4ARM处理器状态状态切换的一个例子使用BX指令将ARM内核的操作状态在ARM状态和Thumb状态之间进行切换。ARM指令集Thumb指令集指令集关系2.4ARM处理器状态状态切换的一个例子1.2.2ARM处理器的运行模式

ARM体系结构支持7种处理器模式，分别为：用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。这样的好处是可以更好的支持操作系统并提高工作效率。ARM7TDMI完全支持这七种模式。1.2.2ARM处理器的运行模式ARM体系ARM微处理器的工作模式◆►

usr：ARM处理器正常的程序执行状态►

fiq：用于高速数据传输或通道处理►

irq：用于通用的中断处理►

svc：操作系统使用的保护模式►

abt：用于虚拟存储及存储保护►

sys：运行具有特权的操作系统任务►

und：当出现未定义指令终止时进入该模式ARM微处理器的工作模式◆►usr：ARM处理器正常的程序1.2.3ARM体系结构的存储器格式ARM微处理器的存储器格式◆►ARM体系结构所支持的最大寻址空间为4GB（232字节）►ARM体系结构将存储器看作是从零地址开始的字节的线性组合。从零字节到三字节放置第一个存储的字数据，从第四个字节到第七个字节放置第二个存储的字数据，依次排列。►

ARM体系结构可以用两种方法存储字数据，称之为大端格式和小端格式

1.2.3ARM体系结构的存储器格式ARM微处理器的存储器ARM微处理器的存储器格式ARM微处理器的存储器格式—大端格式

◆►在这种格式中，字数据的高字节存储在低地址中，而字数据的低字节则存放在高地址中ARM微处理器的存储器格式ARM微处理器的存储器格式—大端格ARM微处理器的存储器格式ARM微处理器的存储器格式—小端格式

◆►与大端存储格式相反，在小端存储格式中，低地址中存放的是字数据的低字节，高地址存放的是字数据的高字节ARM微处理器的存储器格式ARM微处理器的存储器格式—小端格1.2.4ARM的寄存器组织在ARM处理器内部共有37个用户可访问的寄存器，分别为31个通用32位寄存器和6个状态寄存器。

ARM处理器共有7种不同的处理器模式，每种模式都有一组相应的寄存器组，最多可以18个活动的寄存器。1.2.4ARM的寄存器组织在ARM处理器内ARM状态各模式下的寄存器寄存器类别寄存器在汇编中的名称各模式下实际访问的寄存器用户系统管理中止未定义中断快中断通用寄存器和程序计数器R0(a1)R0R1(a2)R1R2(a3)R2R3(a4)R3R4(v1)R4R5(v2)R5R6(v3)R6R7(v4)R7R8(v5)R8R8_fiqR9(SB,v6)R9R9_fiqR10(SL,v7)R10R10_fiqR11(FP,v8)R11R11_fiqR12(IP)R12R12_fiqR13(SP)R13R13_scvR13_abtR13_undR13_irqR13_fiqR14(LR)R14R14_svcR14_abtR14_undR13_irqR14_fiqR15(PC)R15状态寄存器CPSRCPSRSPSR－SPSR_svcSPSR_abtSPSR_undSPSR_irqSPSR_fiq所有的37个寄存器，分成两大类：31个通用32位寄存器；6个状态寄存器。ARM状态各模式下的寄存器寄存器寄存器在汇各模式下实际访问的1.2.4ARM的寄存器组织在Thumb状态各模式下实际访问的寄存器

Thumb状态寄存器集是ARM状态集的子集，程序员可以直接访问的寄存器为：8个通用寄存器R0～R7；程序计数器（PC）；堆栈指针（SP）；链接寄存器（LR）；当前程序状态寄存器（CPSR）。1.2.4ARM的寄存器组织在Thumb状态各模式下实际访ARM状态Thumb寄存器在ARM状态寄存器上的映射R0R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12堆栈指针(R13)连接寄存器(R14)程序计数器(R15)CPSRSPSRR0R1R2R3R4R5R6R7堆栈指针(SP)连接寄存器(LR)程序计数器(PC)CPSRThumb状态

Thumb状态R0～R7与ARM状态R0～R7相同；1

Thumb状态CPSR(无SPSR)与ARM状态CPSR相同。5

Thumb状态SP映射到ARM状态R13；2

Thumb状态LR映射到ARM状态R14；3

Thumb状态PC映射到ARM状态R15(PC)；4低端寄存器高端寄存器

在Thumb状态中，高端寄存器的访问是受到限制的，只有MOV、CMP和ADD指令可以对其访问，可以用于数据的快速暂存。ARM状态Thumb寄存器在ARM状态寄存器上的映射R0R11.2.5异常处理异常简介

只要正常的程序流被暂时中止，处理器就进入异常模式。例如在用户模式下执行程序时，当外设向处理器内核发出中断请求导致内核从用户模式切换到异常中断模式。如果同时发生两个或更多异常，那么将按照固定的顺序来处理异常。1.2.5异常处理异常简介只要正常的程序异常入口/出口汇总下表所示为异常返回地址值以及退出异常处理程序所推荐使用的指令。异常或入口返回指令返回地址SWIMOVSPC,R14_svcR14未定义的指令MOVSPC,R14_undR14预取中止SUBSPC,R14_abt,#4R14－4快速中断SUBSPC,R14_fiq,#4R14－4中断SUBSPC,R14_irq,#4R14－4数据中止SUBSPC,R14_abt,#8R14－8复位无－异常入口/出口汇总下表所示为异常返回地址值以及1.2.5ARM体系的异常异常向量表地址异常进入时的模式进入时I的状态进入时F的状态0x00000000复位管理禁止禁止0x00000004未定义指令未定义IF0x00000008软件中断异常管理禁止F0x0000000C中止（预取）中止IF0x00000010中止（数据）中止IF0x00000014保留保留－－0x00000018IRQ中断禁止F0x0000001CFIQ快速中断禁止禁止注：表中的I和F表示不对该位有影响，保留原来的值。1.2.5ARM体系的异常异常向量表地址异常进入时的模式进1.2.5ARM体系的异常异常优先级当多个异常同时发生时，一个固定的优先级决定系统处理它们的顺序。优先级异常1复位2数据中止3FIQ4IRQ5预取指中止6未定义指令中止6软件中断异常优先级由高到低1.2.5ARM体系的异常异常优先级当多个S3C2440处理器介绍S3C2440处理器介绍三星ARM处理器介绍S3C44B0：ARM7TDMI、66MHz、集成LCD控制器（支持STN，但不支持TFT）、无网络接口；适用产品：POS、PDA、E-BOOK、GPS、智能电话、电子书包、机顶盒，手持游戏机等等。160LQFP，160FBGA。支持LINUX、PSOS、uC/OSII等。S3C2410：ARM920T、200MHz、支持TFT、USBHOST、USBDEVICE、SDCard以及MMC接口、触摸屏接口，NANDFLASH直接引导。无网络接口。适用产品：POS、PDA、E-BOOK、GPS、智能电话、电子书包、机顶盒，手持游戏机、电子相册、多媒体产品、视频监控、智能控制仪表等等。272BGA。支持WINCE、LINUX、VxWorks等。三星ARM处理器介绍S3C44B0：ARM7TDMI、66M三星ARM处理器介绍S3C2440：ARM920T、400~533MHz、支持TFT、USBHOST、DEVICE、SDCard以及MMC接口、触摸屏接口、AC’97CODEC、8通道10bitADC、照相机接口、289-FBGA，S3C2440CPU支持包括微软WindowsCE、PalmOS、Symbian和Linux等操作系统

三星ARM处理器介绍S3C2440：ARM920T、400S3C2440功能特点

S3C2440是三星公司开发的一款基于ARM920T内核和0.18umCMOS工艺的16/32位RISC微处理器，适用于低成本、低功耗、高性能的手持设备或其它电子产品。S3C2440中集成了以下一些通用的系统外设和接口：1.8V内核电压，3.3V存储电压，3.3VI/O电压。包括16KB的I-Cache（指令高速缓存）、16KB的D-Cache（数据高速缓存）和MMU（存储管理单元）外部的存储控制器（SDRAM控制器和片选逻辑）LCD控制器（最高支持4K色的STN和16M色的TFT），包括一个LCDDMA4个带外部请求管脚的DMA3个UART、2个SPIS3C2440功能特点S3C2440是三星公司S3C2440功能特点1个IIC-BUS控制器、1个IIS-BUS控制器SD主机接口，兼容Multi-MediaCardProtocolV2.112端口USB主设备接口、1端口USB从设备接口（V1.1）4个PWM时钟和1个内部时钟看门狗时钟117个GPIO、24个外部中断源功率控制：Normal,Slow,Idle,Power-off四种模式8路10-bitADC和触摸屏接口带ALARM功能的RTC带PLL的片上时钟发生器NANDFlash控制器,支持从NANDflash启动S3C2440功能特点1个IIC-BUS控制器、1个IIS-S3C2440X内核结构S3C2440X内核结构S3C2440X内核结构S3C2440X内核结构S3C2440的封装（289FBGA)S3C2440的封装（289FBGA)S3C6410处理器介绍S3C6410处理器介绍ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器，它是ARM新指令架构——