ARM简介

ARM的商业模式：

  • ARM只负责设计IC，并且出卖自己的设计IP(版权)。
  • ARM自己不生产芯片，而是把设计IP授权给其他半导体厂商来生产芯片。
  • 严格地说，ARM并不是一家半导体厂商。

 

三星主要ARM CPU有：

  •         ARM7    44B0
  •         ARM9    2240 2410 2416
  •         ARM11    6410
  •         A8        S5PV210    S5PC100
  •         A9        4412    418

 

ARM型号的发展历程：

  • ARM内核版本号和SoC版本号是由ARM确定的，而SoC型号是由半导体公司确定的。
  • SOC(system on ship)

  • 内核版本号        SOC版本号        芯片型号(三星)
  • ARMv1
  • ......
  • ARMv4            ARM7            S3C44B0
  • ARMv4            ARM9            S3C2440 S3C2410
  • ARMv5            ARM9+XScale
  • ARMv6            ARM11        S3C6410
  • ARMv7            cortex-M
  •                     cortex-A
  •                         cortex-R
  •         -----------------------------------------------------------
  •         cortex-A8        S5PV210/S5PC100
  •         cortex-A9        Exynos4412
  •         cortex-A7        全志A10 A20 A31
  •         -----------------------------------------------------------
  •           cortex-A53 A57    高通骁龙815和410，苹果iPhone5s

 

嵌入式与单片机的区别：

芯片平台

  • 主流的芯片平台：51、PIC、AVR、MSP430、STM32等
  • 主流的嵌入式平台：ARM、PPC、MIPS

 

应用领域：   

  • 单片机片上资源有限、价格低、应用领域多为小家电、终端设备等。
  • 嵌入式系统片上资源丰富、价格较高、应用领域宽广，如智能手机、平板电脑、游 戏机、路由器、摄像机、智能电视机、广告机、智能手表、收银机等。

       

开发模式：

  • 单片机开发多为裸机，程序规模小，多为单个程序员独立开发。有些复杂产品也会使用高端单片机如STM32之类，并使用RTOS(uCOS、freeRTOS等)。
  • 嵌入式开发几乎全部基于嵌入式操作系统，目前使用最多的是linux和Android。

 

嵌入式和编程语言：

  • 嵌入式以C语言为主，汇编语言为辅；
  • 中间层开发用C++较多；
  • 应用层开发多使用C++、Java、Python、tcl/tk、perl等；

 

嵌入式系统的特点：

     特点：

  • 专用、软硬件可裁剪可配置
  • 低功耗、高可靠性、高稳定性
  • 软件代码短小精悍
  • 代码可固化
  • 实时性
  • 弱交互性
  • 专用开发工具及开发环境
  • 专业开发人员

 

嵌入式系统组成：

  • 硬件：微处理器、存储器、I/O接口、输入输出设备等
  • 软件：嵌入式操作系统、BSP boardsupport package板级支持板、应用软件；

 

嵌入式系统的分层：

  • 应用程序：GUI、GPRS、3G、WIFI等；
  • 操作系统：智能操作系统、操作平台；
  • 硬件：中央处理器、ROM、RAM、IO和电源；

 

两种开发模式：

  • 非嵌入式开发：A类机编写、编译，得到可执行程序，发布给A类机运行；
  • 嵌入式开发：A类机编写、编译，得到可以行程序，发布给B类机运行；

 

为何使用交叉编译：

  • 嵌入式开发的CPU比较简单，本身无法搭建开发环境，有些甚至操作系统都没有。交叉编译可以用高性能机器为低性能机器开发软件(包括裸机软件、系统级和 应用级软件)

 

交叉编译的特点：

  • 必须使用交叉编译工具链；
  • 由于可执行程序不能再本地运行调试，因此，必须配合一定的手段(专用调试器、JTAG调试器、USB下载、串口下载、SD启 动、网络共享等)将可执行程序加载到目标嵌入式设备上运行调试；

 

三种总线：

  • 数据总线：CUP通过地址总线寻址，然后通过数据总线与外部设备交换信息；
  • 地址中线：地址总线的位数决定CPU的寻址范围；数据总线的位数决定CPU单次通信能交换的信息数量；
  • 命令总线：CPU在通过数据总线进行数据交换时，会通过命令总线发送一个命令，然后再通过地址总线和数据总线，进行数据交换； 

 

  •  CPU的位数指的是数据总线的位数；
  • 32位CPU寻址范围是4G(2^10=1024bit=1K,2^20=1024K=1M,2^30=1024M=1G,2^2×2^30=4G)，所以最大支持4G内存；数据总线是32位的，所以内存是32位的，编程时最好用int；

 

嵌入式开发特点：

     特点：

  • 采用交叉编译，不便于本机运行调试程序；
  • 嵌入式需要BootLoader来启动，BootLoader必须先存在于启动介质中，需要专业工具
  • 嵌入式系统无法通过纯软件实现单步调试，因此，必须借助专用的调试器。   

 

     Jlink的作用：

  • 用于下载可执行程序到目标机；
  • 在目标机上实现单步调试，便于开发BootLoader；