ARM处理器编程模型详解

"这份资料是电子科技大学的ARM课程教学课件，主要讲解了ARM微处理器的编程模型。ARM公司设计了一系列高性能、低成本、低功耗的RISC处理器，并通过技术授权给其他半导体、软件和OEM厂商，形成具有特色的ARM芯片。ARM处理器的发展经历了V1到V7等多个版本，每个版本都有其独特的特性和功能增强。" ARM微处理器编程模型的核心特点包括： 1. **Load/Store体系结构**：ARM处理器使用Load/Store架构，即所有的数据访问都必须通过Load和Store指令来完成，这有助于简化硬件设计并优化内存访问效率。 2. **固定长度的精简指令集**：ARM指令集是固定长度的，这使得指令解码更简单，提高了处理器的执行效率。 3. **三地址指令格式**：大多数指令采用三地址格式，允许直接对运算结果进行操作，提高了指令执行速度。 ARM处理器的发展历程： - **V1版**：最初出现在ARM1原型机中，支持基本数据处理、LOAD/STORE、转移、子程序调用、链接和SWI指令，寻址空间为64MB。 - **V2版**：扩展了V1版，增加了乘法和乘加指令、协处理器操作、SWP/SWPB指令、快速中断模式，寻址空间保持64MB。 - **V3版**：引入了程序状态保存寄存器（CPSR/SPSR）、MRS/MSR指令，增加了中止和未定义处理器模式，支持异常处理返回，寻址空间扩大到4GB。 - **V4版**：广泛应用的版本，引入了16位Thumb指令集、符号化存取指令、完善SWI、处理器模式的改进以及未定义指令的处理。 - **V5版**：增强了指令集，如BLX、CLZ、中断指令，更多协处理器指令和数字信号处理指令。 - **V6版**：ARM11处理器基于此版本，增加了SIMD（单指令多数据）功能，适用于多媒体处理。 每个新版本的ARM架构都在前一代的基础上进行了扩展和优化，以适应不断增长的计算需求和新兴的应用场景。学习ARM编程模型对于理解和开发嵌入式系统、移动设备或物联网设备的软件至关重要。