嵌入式系统开发技术（自我学习）——嵌入式处理器（3）

1. ARM存储器格式及数据类型

2. ARM处理器中的MMU和MPU

3. ARM 指令分类及指令格式

ARM的存储字格式

1）大端模式

32位数据字的高字节存储在低地址中，数据字的低地址存放在高地址中

一个32位数据字0x12345678存放在起始地址位0x30001000，大端模式下：

0x30001000存放0x12；
0x30001001存放0x34；
…

2）小端模式（系统复位默认小端模式）

32位数据字的高字节存储在高地址中，数据字的低地址存放在低地址中

(ARM 体系结构将存储器看做从0x00000000开始以字节为单位的线性阵列,最大寻址空间为4GB）

ARM数据类型

除Cortex-A50外，32位ARM处理器支持：

字节（6）；
半字（16）；
字（32）

字需要4字节对齐，地址的低两位为0；半字需要2字节对齐，地址最低位为0

ARM处理器中的MMU和MPU

MMU：存储器管理单元

功能：
1）虚拟地址到物理地址的映射

当使能MMU后，ARM处理器产生的地址是虚拟地址

2）存储器访问权限控制

从TLB中查到地址转换信息和访问权限信息，这些信息被用于：

访问权限控制信息用来控制访问是否被允许；
对没有高速缓存的系统，转换得到的物理地址将被用作访问主存储器的地址

MPU：存储器保护单元

ARM指令分类

所有ARM指令都使用4位条件编码来决定指令是否执行

ARM处理器是RISC结构，无论对外部设备还是系统存储器的访问都需要通过加载/存储指令完成

ARM指令分类：

1）分支指令
2）数据处理指令
3）程序状态存储器CPSR处理指令
4）加载/存储指令
5）协处理器指令
6）异常产生指令

助记符	指令功能描述
ADC	带进位加法
ADD	加法
AND	逻辑与
B	跳转
BIC	位清零
BKPT	断点中断
BL	带返回跳转
BLX	带返回和状态切换跳转
BX	带状态切换跳转
CMP	比较
EOR	异或
MOV	数据传送
MRS	传送CPSR或SPSR到通用寄存器
MSR	传送通用寄存器到CPSR或SPSR

ARM指令格式

一般格式：

< opcode >{ < cond > } {S} < Rd>,< Rn>{ ,< op2>}

ARM指令操作数符号：
1）#：立即数
2）0x：十六进制
3）！：更新基址寄存器符号
4）^ ：复制SPSR到CPSR
5）-：指示寄存器列表范围

ARM指令中的移位操作符

移位操作符	操作含义
LSL	逻辑左移
ASL	算术左移
LSR	逻辑右移
ASR	算术右移
ROR	循环右移
RRX	扩展循环右移

移位操作格式：
Rm , < opsh >#< shift >