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ARM单片机采用了新型的32位ARM核处理器,使其在指令系统,总线结构,调试技术,功耗以及性价比等方面都超过了传统的51系列单片机,同时ARM单片机在芯片内部集成了大量的片内外设,所以功能和可靠性都大大提高。
具有统一和固定长度的指令域,使指令集和指令译码都大大简化。
具有一个大而统一的寄存器文件,大多数数据操作都在寄存器中完成,使指令执行速度更快。
采用加载/存储结构,使数据处理时只对寄存器操作,而不直接对存储器操作。
寻址方式简单而灵活,所有加载/存储的地址都只由寄存器的内容和指令域决定,执行效率高。
每一条数据处理指令都对算术逻辑单元和移位寄存器进行控制,以最大限度的提高算术逻辑单元和移存器的利用率。
采用自动增减地址的寻址方式,有利于优化循环程序的执行。
引入多寄存器加载/存储指令,有利于实现数据吞吐量的最大化。
从编程的角度看,ARM处理器的工作状态通常有以下两种:
1、ARM状态,此时处理器执行32位的字对齐的ARM指令。
2、thumb状态,此时处理器执行16位的,半字对齐的thumb指令。
当ARM处理器执行32位ARM指令集中的指令时,工作在arm状态,执行16位thumb指令集中的指令时,工作在thumb状态,通常在刚加点开始执行代码时处于arm状态,然后在程序的执行过程中,只要满足一定条件,随时可以在两种工作状态间切换,并且这种切换并不影响处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。
ARM处理器支持7种运行模式,分别为:
用户模式usr:ARM处理器正常的程序执行模式。
快速中断模式fiq:用于高速数据传输或通道处理。
外部中断模式irq:用于通用的中断处理。
管理模式svc:操作系统使用的保护模式。
数据访问中止模式abt:当数据或指令预取终止时进入该模式,可用于虚拟存储及存储保护。
系统模式sys:运行具有特权的操作系统任务。
未定义指令模式und:当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。
qrm单片机属于一个独立的芯片,芯片需要工作需要对应的基本电路,要开发实现不同的功能则需要添加输入、输出、显示设备、通许接口、传感器等各种模块电路,而arm开发板就是集成单片机工作电路和各种功能模块以...
单片机是一种集成在电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽...
arm是单片机的一种,51也是,但arm的ROM和RAM远大于51,而且IO口功能和处理速度也是两个级别的,arm能上很多操作系统,51只能勉强上极其简单的实时操作系统,所以arm常用来开发手机等多媒...
ARM单片机以其体积小、功耗低、集成度和性价比高等优点在各领域得到广泛的应用,主要应用有:汽车导航、影音娱乐系统、网络浏览、运输监控、存储设备、掌上电脑、可视电话等。
配置模块丰富化。随着半导体工艺的迅速发展,在ARM单片机上可实现更为复杂的功能,lcd控制器,音频编码解码器,大容量的flash和ram,高精度的a/d转换器,以太网控制器等越来越多的控制模块可集成到芯片内部。
指令系统效率提高。实现risc和cisc指令集的融合,进一步提高thumb指令集的性能,流水线的级数向更高发展。
处理器频率进一步提高。虽然高档的ARM处理器xscale系列时钟频率已接近1g,但与通用处理器的高频率还有一定的差距,因此ARM单片机向更高频率和多核发展已成趋势。
与dsp技术融合 随着科学技术的发展,ARM单片机与dsp之间的界限越来越模糊,两者配合使用的情况屡见不鲜,尤其在高端电子产品中,两者分工合作,共同满足用户的需求。
单片机种类多样化 在ARM单片机市场上的主流产品是飞利浦和三星,但近年来国内许多企业和科研机构已加入到研发团队中来,相信不远的将来市场上会出现大量我国自主研发的ARM单片机产品。
单片机论文
滨江学院 课程设计 题 目 DS18B20测温系统 专 业 电子信息工程 学生姓名 学 号 20082305075 指导教师 ____邹应全 ______ 二O一一年 5 月 30 日 DS18B20温度课程设计 一、设计目的 1) 掌握 DS18B20数字温度传感器的工作原理和使用方法; 2) 掌握对 18B20转换数据进行处理的方法; 3) 熟练单片机在实际中的基本应用方法; 4) 提高自身的动手能力。 5) 通过这个实验, 希望能够对动手能力有所帮助, 能够在实际中做到对单片机的 基础应用,将课程所学初步应用到实际中, 自己动手设计一个属于自己的开发 板。 二、原理图设计 ( 1)原理图中的电源不问是从 USB借口取电的 USB接口以及滤波电容。需要注 意的是,滤波电容对于电路设计非常重要。 (2)DS18B20不问是温度传感器 DS18B20与单片机 P2.4 相连。需要注意的
《单片机与arm微处理器的原理及应用》第1-3章介绍了mcs-51单片机的硬件结构与指令系统;第4-6章介绍了mcs-51单片机内部3种功能部件(定时器/计数器、串行接口、中断系统)的原理与应用;第7章介绍了arm微处理器的硬件架构;第8章介绍了arm微处理器的指令系统;第9章介绍了arm微处理器的编程知识;第10章介绍了一款具体的arm7tdmi微处理器——s3c44box,对嵌入到微处理器内部的存储器控制器、时钟与电源管理部件做了详尽的介绍;第11章详尽介绍了嵌入到微处理器内部的i/o端口与串行接口。各章后给出了较多的思考题与习题,便于加深对各章内容的掌握。
《单片机与arm微处理器的原理及应用》
第1章 概述
1.1 单片机的定义
1.2 单片机的产生及发展趋势
1.3 单片机的应用
1.4 mcs—51系列单片机
思考题与习题
第2章 mcs-51单片机的硬件结构
2.1 mcs-51单片机的硬件结构
2.2 mcs-51单片机的引脚描述
2.3 mcs-51单片机的微处理器
2.4 存储器的组织
2.5 时钟电路与时序
2.6 复位电路与wdt技术
2.7 i/o接口与片外总线建立
思考题与习题
第3章 mcs-51单片机的指令系统
3.1 概述
3.2 寻址方式
3.3 指令集
.3.4 常用伪指令
3.5 编程举例
思考题与习题
第4章 mcs-51单片机的定时器/计数器
4.1 定时器/计数器t0、t1的结构
4.2 t0、t1的工作方式
4.3 应用中注意的问题
4.4 定时器/计数器t2
思考题与习题
第5章 mcs-51单片机的串行接口
5.1 通信的基本知识
5.2 串行口的结构
5.3 串行口的工作方式
思考题与习题
第6章 mcs-51单片机的中断系统
6.1 中断的概念
6.2 中断系统的结构
6.3 中断源
6.4 中断开放与禁止控制
6.5 中断优先级控制
6.6 中断响应
6.7 中断系统设计
思考题与习题
第7章 arm微处理器的硬件架构
7.1 嵌入式系统的基本概念
7.2 arm微处理器的工作状态与工作模式
7.3 存储器组织
7.4 寄存器组织
7.5 异常
思考题及习题
第8章 arm微处理器的指令系统
8.1 概述
8.2 指令的寻址方式
8.3 arm指令集
思考题及习题
第9章 编程基础
9.1 汇编语言的伪指令
9.2 arm汇编程序设计
9.3 汇编程序设计举例
思考题与习题
第10章 arm7微处理器——s3c44box
10.1 s3c44box微处理器简介
10.2 存储器控制器
10.3 时钟与电源管理
思考题与习题
第11章 arm7微处理器的并行接口与串行接口
11.1 并行接口
11.2 串行接口
思考题与习题
参考文献
第一,学习基本的单片机编程。
对于学硬件的人而言,必须先对硬件的基本使用方法有感性的认识,更必须深刻认识该硬件的控制方式,如果一开始就学linux系统、学移植那么只会马上就陷入一个很深的漩涡。我在刚刚开始学ARM的时候是选择ARM7(主要是当时ARM9还很贵),学ARM7的时候还是保持着学51单片机的思维,使用ADS 去编程,第一个实验就是控制 led。学过一段时间ARM的人都会笑这样很笨,实际上也不是,我倒是觉得有这个过程会好很多,因为无论做多复杂的系统最终都会落实到这些最底层的硬件控制,因此对这些硬件的控制有了感性的认识就好很多了 学习单片机的编程的同时要好好理解这个硬件的构架、控制原理,这些我称他为理解硬件。所谓的理解硬件就是说,理解这个硬件是怎么组织这么多资源的,这些资源又是怎么由cpu、由编程进行控制的。比如说,s3c2410中有AD转换器,有GPIO(通用IO口),还有nandflash控制器,这些东西都有一些寄存器来控制,这些寄存器都有一个地址,那么这些地址是什么意思?又怎么通过寄存器来控制这些外围设备的运转?还有,norflash内部的每一个单元在这个芯片的内存中都有一个相应的地址单元,那么这些地址与刚刚说的寄存器地址又有什么关系?他们是一样的吗?而与 norflash相对应的nandflash内部的储存单元并不是线性排放的,那么s3c2410怎么将nandflash的地址映射在内存空间上进行使用?或者简单地说应该怎么用nandflash?再有,使用ADS进对ARM9行编程时都需要使用到一个初始化的汇编文件,这个文件究竟有什么用?他里面的代码是什么意思?不要这个可以吗?诸如此类都是对硬件的理解,理解了这些东西就对硬件有很深的理解了,这对以后更深一步的学习将有很大的帮助,如果跳过这一步,我相信越往后学越会觉得迷茫,越觉得这写东西深不可测。因为,你的根基没打好。
第二,使用linux系统进行一些基本的实验。
在买一套板子的时候一般会提供一些linux的试验例程,好好做一段时间这个吧,这个过程也是很有意义的,也是为进一步的学习积累感性认识,你能想象一个从没有使用过linux系统的人能学好linux的编程吗?好好按照手册上的例程做一做里面的实验,虽然有点娃娃学走路,有点弱智,但是我想很多高手都会经历这个过程。 在这方面我们深蓝科技没有计划提供相应的例程,主要是开发板的提供商会提供很丰富的例程,我们不做重复工作,只提供他们没有的、最有价值的东西给大家。
第三,研究完整的linux系统的的运行过程。
所谓完整的linux系统包括哪些部分呢? 三部分:bootloader、linux kernel(linux内核)、rootfile(根文件系统)。 那么这3部分是怎么相互协作来构成这个系统的呢?各自有什么用呢?三者有什么联系?怎么联系?系统的执行流程又是怎么样的呢?搞清楚这个问题你对整个系统的运行就很清楚了,对于下一步制作这个linux系统就打下了另一个重要的根基。介绍这方面的资料网上可以挖掘到几吨,自己好好研究吧。
第四,开始做系统移植。
上面说到完整的linux有3部分,而且你也知道了他们之间的关系和作用,那么现在你要做的便是自己动手学会制作这些东西。 当然我不可能叫你编写这些代码,这不实现。事实上这个3者都能在网下载到相应的源代码,但是这个源代码不可能下载编译后就能在你的系统上运行,需要很多的修改,直到他能运行在你的板子上,这个修改的过程就叫移植。在进行移植的过程中你要学的东西很多,要懂的相关知识也很多,等你完成了这个过程你会发现你已经算是一个初出茅庐的高手了。 在这个过程中如果你很有研究精神的话你必然会想到看源代码。很多书介绍你怎么阅读linux源代码,我不提倡无目的地去看linux源代码,用许三多的话说,这没有意义。等你在做移植的时候你觉得你必须去看源代码时再去找基本好书看看,这里我推荐一本好书倪继利的《linux内核的分析与编程》,这是一本针对linux-2.6.11内核的书,说得很深,建议先提高自己的C语言编程水平再去看。 至于每个部分的移植网上也可以找到好多吨的资料,自己研究研究吧,不过要提醒的是,很多介绍自己经验的东西都或多或少有所保留,你按照他说的去做总有一些问题,但是他不会告诉你怎么解决,这时就要靠自己,如果自己都靠不住就找我一起研究研究吧,我也不能保证能解决你的问题,因为我未必遇到过你的问题,不过我相信能给你一点建议,也许有助你解决问题。 这一步的最终目的是,从源代码的官方主页上(都是外国的,悲哀)下载标准的源代码包,然后进行修改,最终运行在板子上。 盗用阿基米德的一句话:“给我一根网线,我能将linux搞定”。
第五,研究linux驱动程序的编写。
移植系统并不是最终的目的,最终的目的是开发产品,做项目,这些都要进行驱动程序的开发。Linux的驱动程序可以说是五花八门,linux2.4和 linux2.6的编写有相当大的区别,就是同为linux2.6但是不同版本间的驱动程序也有区别,因此编写linux的驱动程序变都不是那么容易的事情,对于最新版本的驱动程序的编写甚至还没有足够的参考资料。那么我的建议就是使用、移植一个不算很新的版本内核,这样到时学驱动的编程就有足够的资料了。 这部分的推荐书籍可以参考另一篇文章《推荐几本学习嵌入式linux的书籍》。 第六,研究应用程序的编写。 做作品做项目除了编写驱动程序,最后还要编写应用程序。现在的趋势是图形应用程序的开发,而图形应用程序中用得最多的还是qt/e函数库。我一直就使用这个函数库来开发自己的应用程序,不过我希望你能使用国产的MiniGUI函数库。盗用周杰伦的广告词就是“支持国产,支持MiniGUI”。 MiniGUI的编程比较相似Windows下的VC编程,比较容易上手,效果应该说是相当不错的,我曾使用过来开发ARM7的程序。记住,问题是学习的最好机会