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ARM(哈弗、冯氏结构、总线和IO访问、处理器状态和处理机模式)
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1、哈弗结构与冯氏结构
(1)区别:
是否有独立的存储架构和信号通道。
(2)举例:
8086:冯氏结构(相同的存储相同的通道)
STM32F103:哈弗结构(不同的存储、通道)
8051:改进的哈弗结构(不同的存储,相同的通道)
ARM9:改进的冯氏结构(相同的存储不同的通道)
高性能:单片机(冯氏结构)因为数据和程序都存储在cache中
单片机:哈弗结构,性能较低
2、总线和IO访问
总线:计算机各部件之间传递信息的公共干线,根据传递的信息的种类可以分为数据总线、控制总线、地址总线。
统一编址:从存储器地址空间中划出地址给IO端口
独立编址:IO端口地址空间和存储器的地址空间独立
3、处理机的状态
(1)ARM状态:
执行效率高。
(2)THUMB状态:
代码密度好(同一段代码,对于不同的单片机,编译之后占用的空间是不同)
4、处理机模式
(1)模式类型:
User(usr):一般的执行状态,不能切换到其他模式(只能通过中断和异常)
FIQ(fiq):快速中断,优先级较高
IRQ(irq):中断
Supervisor(svc):保护模式
Abort mode(abt):发生异常时进入
System(sys):用户安全模式
Undefined(und):未定义的指令
(2)目的:
提高响应速度
(3)ARM流水线
指令执行过程:
每条指令包括五个步骤:取指、译码、执行、访存、回写
单流水:
ARM9(五级流水):