《ARM硬件平台设计》课件

ARM硬件平台设计了解ARM硬件平台设计的基本概念，掌握ARM架构与指令集，介绍最新的芯片设计技术与工具。ARM架构与指令集了解ARM微观架构掌握各级缓存及内存等关键技术，加深理解ARM指令集的实现原理。深度剖析ARM指令集指导性的案例分析与实验，掌握ARM的执行管道和计算架构，实现高效指令执行。ARM处理器家族Cortex-A系列面向高性能应用程序的微处理器，性能更出色。Cortex-R系列适用于实时操作系统(RTOS)和嵌入式系统上更对时的CPU芯片。Cortex-M系列低功耗、成本效益高的微控制器，在物联网和智能家居等低功耗应用方面更为常用。ARM嵌入式处理器芯片设计基于微控制器的芯片设计借助ARM的开发工具和源设计之初，可快速创建适合特定应用方案的芯片。定制化处理器核的方案设计ARMDesignStart可实现处理器核的快速建模、开发与仿真，完全适应所需。ARM系统内存层次结构与内存管理1内存分级及介绍介绍集成电路中内存分级的基本原理与实现方法，帮助用户理解现实世界中的设计决策。2流式UED的设计方法使用ARM流式UE的设计方法，可有效提高ARM系统内存的使用效率及性能保证。3Cache机制分析学习CPUCache机制，掌握Cache的常见优化算法，深入理解Cache技术在ARM体系中的应用。ARM互联与总线协议-AMBA高速并行总线分析分析AMBA总线架构，掌握高速并行总线架构设计方法。信号传输及处理方式介绍AMBA及其他总线结构成员，学习以AXI、APB和AHB为代表的常见总线协议。连接组件使用了树形和锁存器加载等协议的连接组件(AHB)可提高ARM系统总线流和总线吞吐量。ARM系统引导流程和初始化1启动UEFI覆盖了在ARM架构中，平台固件与操作系统启动机制的实现细节及之间关系的讲解等。2UEFI所带来的挑战分析UEFI在ARM中的调试等挑战，掌握ARM模块寄存器，查看及控制CPU的状态。3MAC-PHY层级的介绍掌握最近和硬件的基本抽象思想及千兆位以太网物理层同网卡的结构等，在嵌入式ARM平台实现首层的高速通讯。ARM嵌入式系统低功耗设计技术功耗问题分析学习ARM嵌入式系统电源管理技术，实现低功耗系统CPU的节能，进一步提高全局性指标。LowPowerPersonalAreaNetworks(LoPAN)探讨ARM的理论基础，掌握在较小功耗下无线网络的配置和实现方法。稳定性与容错学习ARM内存等部件的低功耗时转态保持及数据恢复与稳定性措施。ARM嵌入式系统调试与跟踪技术跟踪技术掌握ARM硬件调试技术，理解系统运行过程中的IO情况，找到程序编写中的出现问题。程序安装学习ARM微控制器在线调试技术，掌握在线漏洞分析和修补技巧，进行问题排除和调整。ARM晕症熟悉ARM晕症分析和解决方法。ARM嵌入式系统接口设计和IP集成串口接口UART设计UART是最常用的串口接口，掌握ARM嵌入式系统用户层与UART的API应用编程，理解数据帧格式处理原理。嵌入式系统接口设计学习ARM嵌入式系统的接口设计方法、接口控制编程及各种通信接口协议的实现方法。平台内部接口设计学习ARM容器内部各模块之间数据的传递、信号的传递和容器运行状态的可监控性的实现方法。ARM硬件安全与嵌入式系统运行时的脆弱性探讨现代嵌入式系统可能面临的不同类型的攻击，讨论ARM芯片如何保护系统运行及数据安全性的基本思想。物理硬件安全以TSMC的硬件安全标准模块为例，学习硬件侧各种物理攻击后果分析与安全控制内容。固件、软件和系统整体的安全分析分析ARM微控制器的安全问题，学习安全驱动程序开发及安全性的评估和验证技术。ARM嵌入式实时操作系统支持1NucleusRTOS介绍嵌入式实时操作系统NucleusRTOS下典型应用及其题材，学习嵌入式RTOS操作系统开发的原理及实验方法。2MicriumRTOS熟悉在Micrium中，各个RTSOS都比较典型，几种不同频率的时钟，各种不同等级的中断实时任务，YIS及其相关任务。3FreeRTOS掌握基于FreeRTOS的ARM嵌入式实时操作系统开发方法。探讨在ARM嵌入式实时操作系统中应用管理、数据处理应用和扩展应用等领域中的问题。ARM-basedEmbeddedSystemsintheIoTEra云计算学习ARM的云计算概念，熟悉云计算的技术，构建云计算模型，实现数据中心的高性能、高可靠性和高可扩展性。人工智能和机器学习掌握嵌入式ARM平台上AI技术的应用，学习机器学习算法的最新进展及与ARM体系结构的结合。全连接应用以智能家居为例，探讨在ARM体系结构下，嵌入式设计带来的新能力。ARM:未来嵌入式系统的架构之王嵌入式核心处理器的趋势及分析了解ARM嵌入式核心处理器的发展趋势，掌握未来嵌入式系统的设计模式，发掘嵌入式系统的新领域。ARM生态环境及资源分享