ARM 处理器有多个系列,各个系列之间具有一定的差异。然而,它们都遵循 ARM 体系结构的基本原则。在本节中,我们将简要介绍一些常见的 ARM 处理器系列,帮助您了解 ARM 处理器的发展历史和应用领域。
ARM7 系列处理器是 ARM 处理器家族中较早的一代产品,采用 32 位 RISC 架构。它们广泛应用于嵌入式领域,如家用电器、工业控制等。ARM7 系列处理器的代表有 ARM7TDMI 和 ARM7EJ-S 等。其中,ARM7TDMI 是 ARM 处理器中最著名的一个型号,以低功耗、低成本和高性能而受到广泛欢迎。
ARM9 系列处理器是在 ARM7 基础上发展而来的,性能有明显提升。ARM9 系列处理器采用了更先进的技术,如 5 级流水线、指令预取等,提高了指令执行效率。此外,ARM9 系列还引入了更多的扩展指令,以支持更丰富的功能。ARM9 系列处理器的代表有 ARM926EJ-S、ARM968E-S 等。它们广泛应用于网络通信、消费电子、汽车电子等领域。
ARM11 系列处理器是 ARM9 的升级版,采用更先进的制程技术和架构设计。ARM11 系列处理器具有更高的性能、更低的功耗和更丰富的功能。ARM11 系列处理器的代表有 ARM1136J(F)-S、ARM1176JZ(F)-S 等。它们广泛应用于智能手机、平板电脑、数字电视等高性能嵌入式设备。
Cortex 系列处理器是 ARM 公司推出的最新一代处理器产品,分为三个子系列:Cortex-A(应用处理器)、Cortex-R(实时处理器)和 Cortex-M(微控制器)。
Cortex 系列处理器采用了许多先进技术,如更高级别的指令预取、动态电源管理等,为嵌入式领域提供了强大的计算能力。
以 Cortex-M3 处理器为例,我们简单了解一下它的基本特性:
以下是一个简单的 Cortex-M3 汇编程序,实现了 LED 灯的闪烁功能:
; LED 闪烁程序 ; 初始化 GPIO MOV R0, #0x40021000 ; GPIOC 基地址 LDR R1, [R0, #0x04] ; 读取 GPIOC 的配置寄存器值 ORR R1, R1, #0x00030000 ; 配置 GPIOC 的第 13 位为输出 STR R1, [R0, #0x04] ; 将配置值写回配置寄存器 ; 主循环 loop: ; 打开 LED LDR R1, [R0, #0x10] ; 读取 GPIOC 的输出寄存器值 ORR R1, R1, #0x00002000 ; 设置 GPIOC 的第 13 位为高电平 STR R1, [R0, #0x10] ; 将输出值写回输出寄存器 ; 延时 MOV R2, #500000 ; 延时计数器初值 wait_on: SUBS R2, R2, #1 ; 计数器递减 BNE wait_on ; 如果计数器不为 0,则继续等待 ; 关闭 LED LDR R1, [R0, #0x10] ; 读取 GPIOC 的输出寄存器值 BIC R1, R1, #0x00002000 ; 清除 GPIOC 的第 13 位(设置为低电平) STR R1, [R0, #0x10] ; 将输出值写回输出寄存器 ; 延时 MOV R2, #500000 ; 延时计数器初值 wait_off: SUBS R2, R2, #1 ; 计数器递减 BNE wait_off ; 如果计数器不为 0,则继续等待 ; 跳回主循环 B loop
这个程序通过操作 GPIO 来控制 LED 的开关,并使用延时循环实现 LED 的闪烁效果。虽然这只是一个简单的示例,但它可以帮助您了解 ARM 汇编的基本概念和编程思路。在后续的学习中,您将逐步掌握更多的 ARM 汇编知识和技能,为您的嵌入式开发项目打下坚实的基础。