《ARM9嵌入式系统设计直通车》——潘念 第三章 ARM9处理器与编程模型 学习笔记

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3.1 ARM9处理器产品

ARM9 内核是5级流水线，在每个时钟周期内同时有5个指令在执行。采用哈佛结构区分了数据总线和指令总线。

3.1.2操作指令

ARM9处理器有三种特殊操作指令：

• loads指令与n stores指令
• 互锁技术
• 分支指令

3.2 ARM9编程模型

ARM9编程模型主要内容有：

• ARM9数据类型
• ARM9体系结构的存储格式
• ARM9处理器的工作状态
• ARM9处理器模式
• ARM9寄存器
• 异常

3.2.1 ARM9数据类型

ARM9微处理器的指令长度可以是32位（在ARM状态下），也可以为16位（在Thumb状态下）。
字（Word）：在ARM体系结构中，字的长度为32位，而在8位/16位处理器体系结构中，字长一般为16位。
半字（Half-Word）：在ARM体系结构中，字的长度为16位，而在8位/16位处理器体系结构中，与字长相同。

3.2.2 ARM9体系结构的存储格式

• 支持最大寻址空间为4GB(232字节)
• ARM体系结构可以用两种方法存储字数据：大端和小端格式

3.2.3 ARM9处理器的工作状态

1. ARM处理器的两种工作状态

• ARM:处理器执行32位的字对齐的ARM指令
• Thumb:处理器执行16位半字对齐的Thumb指令

3.2.5 ARM寄存器

ARM处理器总共有**37个32位寄存器**，但只使用了其中12位。
在ARM处理器内部，在不同的模式和处理器状态下，程序员可访问的寄存器也不尽相同，如下图：

在任意模式下，可见的寄存器包括15个通用寄存器（R0~R14）、1个或2个状态寄存器和程序寄存器。
通用寄存器包括R0~R15，可以分为三类：

• 未分组寄存器R0~R7
• 分组寄存器R8~R14
• 程序计数器PC(R15)

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