打印

ARM应用技术学习之体系结构应用(上)

[复制链接]
1436|0
手机看帖
扫描二维码
随时随地手机跟帖
跳转到指定楼层
楼主
maggie2528|  楼主 | 2009-8-8 20:47 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
ARM应用技术是抛去操作系统,面向ARM自身的应用技术,总的来讲可以分为三部分:ARM体系结构应用、ARM最小系统应用和ARM外设(外围接口)应用。ARM体系结构应用包含比较多的模块,下面逐个解析。
    ARM体系结构应用-CPU核应用,CPU核主要用来执行程序,换句话说所有程序的指令都是在CPU核运行,CPU核最重要的指标是MIPS数,MIPS数和CPU核主频、流水线和MAC等有关系。CPU核主频越高的CPU核并不意味着它的MIPS数越高。有些CPU核跑220MHz并不比另外的跑200MHz的CPU核执行程序快,可能是后者采用的流水线比前者多;如果是执行的复杂数**算的速度快,也有可能后者使用的MAC单元比前者多。所以专业来将用于衡量程序执行效率用CPU核MIPS数替代CPU核主频衡量模式会比较精确。同样在选者ARM时CPU核MIPS数是一项重要的指标。
    ARM体系结构应用-AMBA总线应用,CPU核对DDR(SDRAM)、FLASH和其它外围接口的操作是通过AMBA总线来实现的,可以说ARM地址空间的操作都需要通过AMBA总线来进行,包括ARM自身的寄存器,AMBA总线就像桥梁,连接着“天南地北”。除了最重要的桥接功能,AMBA总线对程序执行效率也有影响,曾经我做过一个实验,把总线的速度由54MHz提升到108MHz,程序的执行效率提升20%;把CPU核的频率由108MHz提高到216MHz(保持54MHz的总线速率),程序的执行效率只提升了10%。所以总线对程序有影响,所以CPU核主频的和总线的良好匹配是重要的总线选指标。一个低主频(如108Hz)CPU核和一个高速(500MHz)的总线,或者一个主频(如500Hz)CPU核和一个低速(500MHz)的总线都不是良好的匹配。如果你对PC比较熟,你可以这样理解,如果显卡(GPU)使用系统内存(DDR),显卡图形图象处理速度相对就较慢,如果显卡(GPU)使用自有扩展的内存(GDR),显卡图形图象处理速度相对就较快。
    ARM体系结构应用-高速缓存(Cache)应用,高速缓存是ARM内部的存储单元,是高速的SRAM。可分为D-Cache和I-Cache两种,D-Cache是数据高速缓存,就是把CPU常用到的数据或者最近常用到的数据存放到D-Cache,中当需要的时候从D-Cache取数而不是从内存(DDR)SDRAM取数,从而加快了数据操作的速度;I-Cache是指令高速缓存,就是CPU常执行的程序块或者最近常执行的程序块存放到I-Cache,当执行到本程序块时,从I-Cache中获取程序指令,而不是从内存(DDR)SDRAM或者FLASH中获取程序指令,通过Cache可以提高程序执行的效率,但有时候也有负作用,如内存(DDR)SDRAM中视频缓冲区的数据有更改,而通过Framebuffer刷到LCD显示频上的部分数据却从D-Cache获取的旧数据,这是LCD显示的图象看起来有杂点,这就需要做Flush Cache处理。
    ARM体系结构应用-中断应用,中断是ARM内部体系的结构的重要部分,中断分为快速中断(FIQ)和通用中断(IRQ),FIQ原理上是一有中断触发就执行中断程序,IRQ有优先级,就是说如过一个中断触发了,有更高优先级的中断也触发了,那么这个中断就需要等待高优先级的中断处理过后才能处理。所以为了避免中断等待时间过长,编写的中断处理程序尽量简单(不要有复杂处理),这中要求是由IRQ中断的优先级属性决定的。中断是打断CPU常规执行程序跳转到中断执行程序处理过程,所以中断程序和常规执行程序比较而言有更高的优先级,这种属性可以用于慢速接口(读写)和快速接口处理(读写)匹配,如串口收数据时,应用程序启动接收的最坏时间比较长,而这个时间间隔串口又接收到了大量的数据,以至于串口数据缓冲区已满,这时就可能有数据丢失,如何解决,就需要使用中断,在中断中接收数据到大的软件缓冲区中。IRQ中断主要为解决接口数据丢失的问题而发明的。
    《体系结构应用(上)》主要包括如上内容,下期预告《体系结构应用(中)》预计包括内存管理(MMU)、电源管理(APM)、锁向环(PLL)、内置看门狗(WatchDog)等内容解析。

相关链接:
1、我国嵌入式软件发展遭遇人才危机,急需嵌入式人才
2、国家财政部、税务总局联手扶持国内嵌入式软件企业
3、学院嵌入式Linux软件开发工程师LESE09课程体系上线
4、★嵌入式Linux软件工程师就业培训班 送三重大礼★
5、学院获工业和信息化部中国电子工业科技交流中心嵌入式项目管理中心称号
6、科士德&中国电子工业科学技术交流中心 部分合作企业
7、本周六嵌入式学习及就业公益讲座正在预定中……

相关帖子

发新帖 我要提问
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

1

主题

2

帖子

0

粉丝