1.2 ARM7TDMI內(nèi)核總覽

ARM7TDMI基于ARM體系結(jié)構(gòu)v4版本，是從ARM6核發(fā)展而來(lái)的。ARM7不但彌補(bǔ)了 ARM6 很難在低于5V的電源電壓下穩(wěn)定工作的不足，而且還具有額外的4個(gè)特點(diǎn)：

（1）支持高密度16位的Thumb指令機(jī)擴(kuò)展（T）；

（2）支持片上調(diào)試（D）；

（3）支持64位乘法指令（M）；

（4）支持嵌入式系統(tǒng)調(diào)試的Embedded ICE模塊（I）。

1.2.1 三級(jí)流水線

ARM7TDMI 處理器每執(zhí)行一條指令，都需要通過(guò)取指令、指令譯碼和指令執(zhí)行等流水線階段。ARM7TDMI 處理器的這種三階段流水線結(jié)構(gòu)，在程序運(yùn)行過(guò)程中三個(gè)階段是重疊的，如圖1.1所示，在執(zhí)行當(dāng)前指令的同時(shí)，還依次完成了后續(xù)兩條指令的讀取指令、指令譯碼。ARM7TDMI 處理器通過(guò)使用這種流水線結(jié)構(gòu)來(lái)增加處理器指令流的速度，指令執(zhí)行速度達(dá)0.9MIPS/MHz。如此高的指令執(zhí)行速度可以使幾個(gè)操作同時(shí)高效進(jìn)行，還可以使處理和存儲(chǔ)器系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)可靠操作。

1.2.2 存儲(chǔ)器訪問(wèn)

ARM7TDMI處理器使用了馮·諾依曼結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用一條32位總線。只有裝載、存儲(chǔ)和交換指令可以對(duì)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。

數(shù)據(jù)可以是8位字節(jié)、16位半字或者32位字。字必須分配占用4字節(jié)，而半字必須分配占用2字節(jié)。

1.2.3 存儲(chǔ)器接口

ARM7TDMI 處理器的存儲(chǔ)器接口可以使?jié)撛诘男阅艿玫綄?shí)現(xiàn)，這樣減少了存儲(chǔ)器的使用。對(duì)速度有嚴(yán)格要求的控制信號(hào)使用流水線，這樣可以使系統(tǒng)控制功能以標(biāo)準(zhǔn)的低功耗邏輯實(shí)現(xiàn)。這些控制信號(hào)使許多片內(nèi)和片外存儲(chǔ)器技術(shù)所支持的“快速突發(fā)訪問(wèn)模式”得到充分利用。

ARM7TDMI處理器的存儲(chǔ)器周期有4種基本類型：

（1）內(nèi)部周期；

（2）非連續(xù)的周期；

（3）連續(xù)的周期；

（4）協(xié)處理器寄存器傳輸周期。