1. ARM中一些常見英文縮寫解釋
MSB:最高有效位;
LSB:最低有效位,;
AHB:先進(jìn)的高性能總線,;
VPB:連接片內(nèi)外設(shè)功能的VLSI <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-VLSI.html>外設(shè)總線;
EMC:外部存儲(chǔ)器控制器,;
MAM:存儲(chǔ)器加速模塊,;
VIC:向量中斷控制器;
SPI:全雙工串行接口,;
CAN:控制器局域網(wǎng),,一種串行通訊協(xié)議;
PWM:脈寬調(diào)制器,;
ETM:嵌入式跟蹤宏,;
CPSR:當(dāng)前程式狀態(tài)寄存器;
SPSR:程式保護(hù)狀態(tài)寄存器,;
2. MAM 使用注意事項(xiàng):
答:當(dāng)改動(dòng)MAM定時(shí)值時(shí),,必須先通過(guò)向MAMCR寫入0來(lái)關(guān)閉MAM,然后將新值寫入MAMTIM,。最后,,將需要的操作模式的對(duì)應(yīng)值寫入MAMCR,再次打開MAM,。
對(duì)于低于20MHz <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-20MHZ.html>的系統(tǒng)時(shí)鐘,,MAMTIM 設(shè)定為001,。對(duì)于20MHz <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-20MHZ.html>到40MHz <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-40MHZ.html>之間的系統(tǒng)時(shí)鐘,建議將Flash <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-FLASH.html>訪問(wèn)時(shí)間設(shè)定為2cclk,,而在高于40MHz <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-40MHZ.html>的系統(tǒng)時(shí)鐘下,,建議使用3cclk。
3. VIC 使用注意事項(xiàng)
答: 如果在片內(nèi)RAM當(dāng)中運(yùn)行代碼并且應(yīng)用程式需要調(diào)用中斷,,那么必須將中斷向量重新映射到Flash <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-FLASH.html>地址0x0,。這樣做是因?yàn)樗械漠惓O蛄慷嘉挥诘刂?0x0及以上。通過(guò)將寄存器MEMMAP(位于系統(tǒng)控制模塊當(dāng)中)設(shè)置為用戶RAM模式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),。用戶代碼被連接以便使中斷向量表裝載到0x4000 0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,。
4. ARM啟動(dòng)代碼設(shè)計(jì)
答:ARM啟動(dòng)代碼直接面對(duì)處理器內(nèi)核和硬件控制器進(jìn)行編程,一般使用匯編語(yǔ)言,。啟動(dòng)代碼一般包括:
01,、中斷向量表
02、初始化存儲(chǔ)器系統(tǒng)
03,、初始化堆棧初始化有特別需求的端口,、設(shè)備
04、初始化用戶程式執(zhí)行環(huán)境
05,、改動(dòng)處理器模式
06,、呼叫主應(yīng)用程式
5. IRQ 和 FIQ 之間的差別
答: IRQ和FIQ是ARM處理器的兩種編程模式。IRQ是指中斷模式,,F(xiàn)IR是指快速中斷模式,。對(duì)于FIQ必須盡快處理你的事情并離開這個(gè)模式。IRQ 能被 FIQ 所中斷,,但
IRQ 不能中斷 FIQ,。為了使FIQ更快,所以這種模式有更多的影子寄存器,。FIQ不能調(diào)用SWI(軟件中斷),。FIQ還必須禁用中斷。如果一個(gè)FIQ 例程必須重新啟用中斷,,則他太慢了,,并應(yīng)該是 IRQ 而不是 FIQ。
6. ARM處理器對(duì)異常中斷的響應(yīng)過(guò)程
答:ARM處理器對(duì)異常中斷的響應(yīng)過(guò)程如下所述:
01,、保存處理器當(dāng)前狀態(tài),、中斷屏蔽位及各條件標(biāo)志位;
02,、設(shè)置當(dāng)前程式狀態(tài)寄存器CPSR中的相應(yīng)位,;
03、將寄存器lr_mode設(shè)置成返回地址,;
04,、將程式計(jì)數(shù)器值PC,設(shè)置成該異常中斷的中斷向量地址,,跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)異常中斷處執(zhí)行,。
7. ARM指令和Thumb指令的差別
答: 在ARM體系結(jié)構(gòu)中,ARM指令集中的指令是32位的指令,,其執(zhí)行效率非常高,。對(duì)于存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線為16位的應(yīng)用系統(tǒng),ARM體系提供了Thumb指令集,。Thumb指令集是對(duì)ARM指令集的一個(gè)子集重新編碼得到的,,指令長(zhǎng)度為16位。通常在處理器執(zhí)行ARM程式時(shí),,稱處理器處于ARM狀態(tài),;當(dāng)處理器執(zhí)行Thumb程式時(shí),稱處理器處于Thumb狀態(tài),。Thumb指令集并沒有改動(dòng)ARM體系地層的程式設(shè)計(jì)模型,,只是在該模型上加上了一些限制條件。Thumb指令集中的數(shù)據(jù)處理指令的操作數(shù)仍然為32位,,指令尋址地址也是32位的,。
8. 什么是ATPCS
答:為了使獨(dú)立編譯的C語(yǔ)言程式和匯編程式之間能夠相互調(diào)用,必須為子程式之間的調(diào)用規(guī)定一定的規(guī)則,。ATPCS就是ARM程式和Thumb程式中子程式調(diào)用的基本規(guī)則,。這些規(guī)則包括寄存器使用規(guī)則,數(shù)據(jù)棧的使用規(guī)則,,參數(shù)的傳遞規(guī)則等,。
9. ARM程式和Thumb程式混合使用的場(chǎng)合
答:通常,Thumb程式比ARM程式更加緊湊,,而且對(duì)于內(nèi)存為8位或16位的系統(tǒng),,使用Thumb程式效率更高。不過(guò),,在下面一些場(chǎng)合下,,程式必須運(yùn)行在ARM狀態(tài),這時(shí)就需要混合使用ARM和Thumb程式,。
01,、強(qiáng)調(diào)速度的場(chǎng)合,應(yīng)該使用ARM程式,;
02,、有些功能只能由ARM程式完成。如:使用或禁止異常中斷,;
03,、當(dāng)處理器進(jìn)入異常中斷處理程式時(shí),,程式狀態(tài)轉(zhuǎn)換到ARM狀態(tài),即在異常中斷處理程式入口的一些指令是ARM指令,,然后根據(jù)需要程式能轉(zhuǎn)換到Thumb狀態(tài),,在異常中斷程式返回前,程式再轉(zhuǎn)換到ARM狀態(tài),。
04,、ARM處理器總是從ARM狀態(tài)開始執(zhí)行。因而,,如果要在調(diào)試器中運(yùn)行Thumb程式,,必須為該Thumb程式添加一個(gè)ARM程式頭,然后再轉(zhuǎn)換到Thumb狀態(tài),,執(zhí)行Thumb程式,。
10. ARM處理器運(yùn)行模式
答:ARM微處理器支持7種運(yùn)行模式,分別為:
01,、用戶模式(usr):ARM處理器正常的程式執(zhí)行狀態(tài),;
02、快速中斷模式(fiq):用于高速數(shù)據(jù)傳輸或通道管理,;
03,、外部中斷模式(irq):用于通用的中斷處理;
04,、管理模式(svc):操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式,;
05、數(shù)據(jù)訪問(wèn)終止模式(abt):當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)取終止時(shí)進(jìn)入該模式,,用于虛擬存儲(chǔ)及存儲(chǔ)保護(hù),;
06、系統(tǒng)模式(sys):運(yùn)行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務(wù),;
07,、未定義指令中止模式(und):當(dāng)未定義指令執(zhí)行時(shí)進(jìn)入該模式,可用于支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真,。
11. ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的異常類型
答:ARM體系結(jié)構(gòu)所支持的異常和具體含義如下(圈里面的數(shù)字表示優(yōu)先級(jí)):
01,、復(fù)位①:當(dāng)處理器的復(fù)位電平有效時(shí),產(chǎn)生復(fù)位異常,,程式跳轉(zhuǎn)到復(fù)位異常處執(zhí)行(異常向量:0x0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>),;
02、未定義指令⑥:當(dāng)ARM處理器或協(xié)處理器遇見不能處理的指令時(shí),,產(chǎn)生為定義異常,。可使用該異常機(jī)制進(jìn)行軟件仿真(異常向量:0x0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,0004),;
03,、軟件中斷⑥:有執(zhí)行SWI指令產(chǎn)生,,可用于用戶模式下程式調(diào)用特權(quán)操作指令??墒褂迷摦惓C(jī)制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能調(diào)用(異常向量:0x0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,0008 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0008.html>),;
04,、指令預(yù)取中止⑤:若處理器的預(yù)取指令的地址不存在,,或該地址不允許當(dāng)前指令訪問(wèn),存儲(chǔ)器會(huì)向處理器發(fā)出中止信號(hào),,當(dāng)預(yù)取指令被執(zhí)行時(shí),,才會(huì)產(chǎn)生指令預(yù)取中止異常(異常向量:0x0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,000C);
05,、數(shù)據(jù)中止②:若處理器數(shù)據(jù)訪問(wèn)的指令的地址不存在,,或該地址不允許當(dāng)前指令訪問(wèn),產(chǎn)生數(shù)據(jù)中止異常(異常向量:0x0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,0010 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0010.html>),;
06,、IRQ④(外部中斷請(qǐng)求):當(dāng)處理器的外部中斷請(qǐng)求引腳有效,且CPSR中的I位為0時(shí),,產(chǎn)生IRQ異常,。系統(tǒng)的外設(shè)能該異常請(qǐng)求中斷服務(wù)(異常向量:0x0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,0018);
07,、FIQ③(快速中斷請(qǐng)求):當(dāng)處理器的快速中斷請(qǐng)求引腳有效,,且CPSR中的F位為0時(shí),產(chǎn)生FIQ異常(異常向量:0x0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,001C),。
說(shuō)明:其中異常向量0x0000 <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-0000.html>,0014為保留的異常向量,。
12. ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器格式
答:ARM體系結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器格式有如下兩種:
01、大端格式:字?jǐn)?shù)據(jù)的高字節(jié)存儲(chǔ)在低地址中,,字?jǐn)?shù)據(jù)的低字節(jié)存放在高地址中,;
02、小端格式:和大端存儲(chǔ)格式相反,,高地址存放數(shù)據(jù)的高字節(jié),,低地址存放數(shù)據(jù)的低字節(jié)。
13. ARM寄存器總結(jié):
01,、ARM有16個(gè)32位的寄存器(r0到r15),。
02、r15充當(dāng)程式寄存器PC,,r14(link <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-LINK.html> register)存儲(chǔ)子程式的返回地址,,r13存儲(chǔ)的是堆棧地址。
03,、ARM有一個(gè)當(dāng)前程式狀態(tài)寄存器:CPSR,。
04,、一些寄存器(r13,r14)在異常發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生新的instances,,比如IRQ處理器模式,,這時(shí)處理器使用r13_irq和r14_irq
05、ARM的子程式調(diào)用是非??斓?,因?yàn)樽映淌降姆祷氐刂凡槐卮娣旁诙褩V小?br/> 14. 存儲(chǔ)器重新映射的原因:
01、使Flash <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-FLASH.html>存儲(chǔ)器中的FIQ處理程式不必考慮因?yàn)橹匦掠成渌鶎?dǎo)致的存儲(chǔ)器邊界問(wèn)題,;
02,、用來(lái)處理代碼空間中段邊界仲裁的SRAM <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-SRAM.html>和Boot Block向量的使用大大減少;
03,、為超過(guò)單字轉(zhuǎn)移指令范圍的跳轉(zhuǎn)提供空間來(lái)保存常量,。
ARM中的重映射是指在程式執(zhí)行過(guò)程中通過(guò)寫某個(gè)功能寄存器位操作達(dá)到重新分配其存儲(chǔ)器地址空間的映射。一個(gè)典型的應(yīng)用就是應(yīng)用程式存儲(chǔ)在 Flash <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-FLASH.html>/ROM中,,初始這些存儲(chǔ)器地址是從0開始的,,但這些存儲(chǔ)器的讀時(shí)間比SRAM <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-SRAM.html>/DRAM長(zhǎng),造成其內(nèi)部執(zhí)行頻率不高,,故一般在前面一段程式將 代碼搬移到SRAM <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-SRAM.html>/DRAM中去,,然后重新映射存儲(chǔ)器空間,將相應(yīng)SRAM <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-SRAM.html>/DRAM映射到地址0,,重新執(zhí)行程式可達(dá)到高速運(yùn)行的目的,。
15. 存儲(chǔ)異常向量表中程式跳轉(zhuǎn)使用LDR指令,而不使用B指令的原因:
01,、LDR指令能全地址范圍跳轉(zhuǎn),,而B指令只能在前后32MB范圍內(nèi)跳轉(zhuǎn);
02,、芯片具有Remap功能,。當(dāng)向量表位于內(nèi)部RAM或外部存儲(chǔ)器中,用B指令不能跳轉(zhuǎn)到正確的位置,。
16. 鎖相環(huán)(PLL)注意要點(diǎn):
01,、PLL在芯片復(fù)位或進(jìn)入掉電模式時(shí)被關(guān)閉并旁路,在掉電喚醒后不會(huì)自動(dòng)恢復(fù)PLL的設(shè)定,;
02,、PLL只能通過(guò)軟件使能;
03,、PLL在激活后必須等待其鎖定,,然后才能連接;
04、PLL如果設(shè)置不當(dāng)將會(huì)導(dǎo)致芯片的錯(cuò)誤操作,。
17. ARM7和ARM9的差別:
01,、ARM7內(nèi)核是0.9MIPS/MHz的三級(jí)流水線和馮?諾伊曼結(jié)構(gòu);ARM9內(nèi)核是五級(jí)流水線,,提供1.1MIPS/MHz的哈佛結(jié)構(gòu),。
02、ARM7沒有MMU,,ARM720T是MMU的,;ARM9是有MMU的,ARM940T只有Memory <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-MEMORY.html> protection unit <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-UNIT.html>.不是個(gè)完整的MMU,。
03,、ARM7TDMI <http://www.weeqoo.com/icstock/Detail-ARM7TDMI.html>提供了非常好的性能??功耗比,。他包含了Thumb指令集快速乘法指令和ICE調(diào)試技術(shù)的內(nèi)核,。ARM9的時(shí)鐘頻率比ARM7更高,采用哈佛結(jié)構(gòu)區(qū)分了數(shù)據(jù)總線和指令總線,。
18. VIC的基本操作如下:
答: 設(shè)置IRQ/FIQ中斷,,若是IRQ中斷則能設(shè)置為向量中斷并分配中斷優(yōu)先級(jí),否則為非向量IRQ,。然后能設(shè)置中斷允許,,及向量中斷對(duì)應(yīng)地址或非向 量中斷默認(rèn)地址。當(dāng)有中斷后,,若是IRQ中斷,,則能讀取向量地址寄存器,然后跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的代碼,。當(dāng)要退出中斷時(shí),,對(duì)向量地址寄存器寫0,通知VIC中斷 結(jié)束,。當(dāng)發(fā)生中斷時(shí),,處理器將會(huì)轉(zhuǎn)換處理器模式,同時(shí)相關(guān)的寄存器也將會(huì)映射,。
19. 使用外部中斷注意
01,、把某個(gè)引腳設(shè)置為外部中斷功能后,該引腳為輸入模式,,由于沒有內(nèi)部上拉電阻,,所以必須外接一個(gè)上拉電阻,確保引腳不被懸空,;
02,、除了引腳連接模塊的設(shè)置,還需要設(shè)置VIC模塊,才能產(chǎn)生外部中斷,,否則外部中斷只能反映在EXTINT寄存器中,;
03、要使器件進(jìn)入掉電模式并通過(guò)外部中斷喚醒,,軟件應(yīng)該正確設(shè)置引腳的外部中斷功能,,再進(jìn)入掉電模式。
20. UART0的基本操作方法
01,、設(shè)置I/O連接到UART0,;
02、設(shè)置串口波特率(U0DLM,、U0DLL),;
03、設(shè)置串口工作模式(U0LCR,、U0FCR),;
04、發(fā)送或接收數(shù)據(jù)(U0THR,、U0RBR),;
05、檢查串口狀態(tài)字或等待串口中斷(U0LSR),。
21. I2C的基本操作方法
I2C主機(jī)基本操作方法:
01,、設(shè)置I2C管腳連接;
02,、設(shè)置I2C時(shí)鐘速率(I2SCLH,、I2SCLL);
03,、設(shè)置為主機(jī),,并發(fā)送起始信號(hào)(I2CONSET的I2EN、STA位為1,,AA位為0),;
04、發(fā)送從機(jī)地址(I2DAT),,控制I2CONSET發(fā)送,;
05、判斷總線狀態(tài)(I2STAT),,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸控制,;
06、發(fā)送結(jié)束信號(hào)(I2CONSET),。
I2C從機(jī)基本操作方法:
01,、設(shè)置I2C管腳連接,;
02、設(shè)置自身的從機(jī)地址(I2ADR),;
03,、使能I2C(I2CONSET的I2EN、AA位為1),;
04,、判斷SI位或等待I2C中斷,等待主機(jī)操作,;
05,、判斷總線狀態(tài)I2STAT,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸控制,。
22. PWM基本操作方法:
01,、連接PWM功能管腳輸出,即設(shè)置PINSEL0,、PINSEL1,;
02、設(shè)置PWM定時(shí)器的時(shí)鐘分頻值(PWMPR),,得到所要的定時(shí)器時(shí)鐘,;
03、設(shè)置比較匹配控制(PWMMCR),,并設(shè)置相應(yīng)比較值(PWMMRx);
04,、設(shè)置PWM輸出方式并允許PWM輸出(PWMPCR)及鎖存使能控制(PWMLER),;
05、設(shè)置PWMTCR,,啟動(dòng)定時(shí)器,,使能PWM;
06,、運(yùn)行過(guò)程中要更改比較值時(shí),,更改之后要設(shè)置鎖存使能。
使用雙邊沿PWM輸出時(shí),,建議使用PWM2,、PWM4、PWM6,;使用單邊PWM輸出時(shí),,在PWM周期開始時(shí)為高電平,匹配后為低電平,,使用PWMMR0作為PWM周期控制,,PWMMRx作為占空比控制。