ARM9入門學(xué)習(xí)心得分享

ARM9采用哈佛體系結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)分屬不同的總線，可以并行處理。在流水線上，ARM7是三級(jí)流水線，ARM9是五級(jí)流水線。由于結(jié)構(gòu)不同，ARM7的執(zhí)行效率低于ARM9。平時(shí)所說的ARM7、ARM9實(shí)際上指的是ARM7TDMI、ARM9TDMI軟核，這種處理器軟核并不帶有MMU和cache，不能夠運(yùn)行諸如linux這樣的嵌入式操作系統(tǒng)。而ARM公司對(duì)這種架構(gòu)進(jìn)行了擴(kuò)展，所以有了ARM710T、ARM720T、ARM920T、ARM922T等帶有MMU和cache的處理器內(nèi)核。本文首先介紹了ARM9的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，其次闡述了ARM9要學(xué)的內(nèi)容匯總以及書籍推薦，最后介紹了ARM9入門學(xué)習(xí)心得。

ARM9的優(yōu)勢(shì)

1）時(shí)鐘頻率的提高

雖然ARM7和ARM9內(nèi)核架構(gòu)相同，但ARM7處理器采用3級(jí)流水線的馮·諾伊曼結(jié)構(gòu);，而ARM9采用5級(jí)流水線的哈佛結(jié)構(gòu)。增加的流水線設(shè)計(jì)提高了時(shí)鐘頻率和并行處理能力。5級(jí)流水線能夠?qū)⒚恳粋€(gè)指令處理分配到5個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，在每一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)有5個(gè)指令在執(zhí)行。在常用的芯片生產(chǎn)工藝下，ARM7一般運(yùn)行在100MHz左右，而ARM9則至少在200MHz以上。

2）指令周期的改進(jìn)

指令周期的改進(jìn)對(duì)于處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴于代碼執(zhí)行時(shí)指令的重疊，這實(shí)際上是程序本身的問題。對(duì)于采用最高級(jí)的語言，一般來說，性能的提高在30%左右。

3）MMU（內(nèi)存管理單元）

ARM7一般沒有MMU（內(nèi)存管理單元），（ARM720T有MMU）。

ARM9一般是有MMU的，ARM9940T只有MPU ，不是一個(gè)完整的MMU。

這一條很重要，MMU單元是大型操作系統(tǒng)必需的硬件支持，如LINUX;WINCE等。這就是說，ARM7一般只能運(yùn)行小型的實(shí)時(shí)系統(tǒng)如UCOS-II，eCOS等，而ARM9無此限制，一般的操作系統(tǒng)都可以移植。其實(shí)即使ARM720T能支持LINUX;WINCE等系統(tǒng)，也鮮有人用，因?yàn)橐訟RM7的運(yùn)行速度跑這種大型操作系統(tǒng)，實(shí)在有點(diǎn)吃力。再者兩者的應(yīng)用領(lǐng)域明顯不同，也無此必要。

ARM9的特點(diǎn)

1、提供1.1MIPS/MHz的哈佛結(jié)構(gòu)。

2、支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。

3、支持32位的高速AMBA總線接口。

4、全性能的MMU，支持WindowsCE，Linux，PalmOS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。

5、MPU支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。

6、支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。大小都為16K.

ARM9要學(xué)的內(nèi)容匯總

1、學(xué)習(xí)Linux系統(tǒng)安裝、常用命令、應(yīng)用程序安裝。

2、學(xué)習(xí)Linux 下的 C 編程、這本書必學(xué)《UNIX 環(huán)境高級(jí)編程》、《UNIX網(wǎng)絡(luò)編程》，Rechard Stevens 寫的，C 高手大都學(xué)習(xí)過《C 和指針》、《C 缺陷與陷阱》、《高質(zhì)量C/C++編程指南》、《C 專家編程》、《The C programming Language》

3、程序員大都要學(xué)：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，嵌入式程序員數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)必學(xué)！

4、底層開發(fā)人員大都要學(xué)：微機(jī)原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，嵌入式開發(fā)人員必學(xué)！

5、單片機(jī)可以讓一個(gè)從事軟件開發(fā)的人了解和如何操作硬件，有必要學(xué)，因?yàn)橐婚_始就從 ARM 入手，不太現(xiàn)實(shí)！

6、ARM 體系結(jié)構(gòu)，其中有匯編。

7、數(shù)字電路有必要學(xué)習(xí)，不然你在做底層開發(fā)時(shí)真的會(huì)不知道怎么看原理圖，起碼也得懂與或門吧。

8、ARM + Linux 應(yīng)用程序開發(fā)。（前提是要有開發(fā)板）到此，你勉強(qiáng)算是在嵌入式Linux 這個(gè)行業(yè)有了初步入門了吧， 但遺憾的是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠！

9、要做底層開發(fā)，就必須知道軟硬件之間是如何銜接和配合工作的，那么電子技術(shù)應(yīng)該要好好學(xué)習(xí)了，很多時(shí)候會(huì)用到模擬電路知識(shí)，這是區(qū)別好手與菜鳥的不同之處之一。

10、Linux 下的匯編要學(xué)，這樣你才能真正了解你寫的程序是如何在一個(gè)特定的硬件上跑的。這是區(qū)別好手與菜鳥的不同之處之二。

11、TCP/IP 協(xié)議棧要學(xué)，所有的嵌入式高手都得掌握的東西，這是區(qū)別好手與菜鳥的不同之處之三。

12、有了這些東西，拿下 Linux 驅(qū)動(dòng)已經(jīng)不再話下，需要你去學(xué)習(xí) Linux 內(nèi)核源代碼和Linux驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)，這是一個(gè)技術(shù)升華。

13、音頻、視頻的解碼譯碼技術(shù)你得學(xué)。

14、各種 IC ，各種 bootloader 你能夠參與其開發(fā)設(shè)計(jì)。

ARM9入門書籍推薦

1、《ARM 嵌入式系統(tǒng)開發(fā) ------ 軟件設(shè)計(jì)與優(yōu)化》

2、《Arm程序分析與設(shè)計(jì)》

3、《鳥哥的Linux私房菜》

4、《Qt GUI Design》

5、《Linux 高級(jí)程序設(shè)計(jì)》

6、《構(gòu)建嵌入式Linux系統(tǒng)》

ARM9入門學(xué)習(xí)心得

1、關(guān)于裸機(jī)程序下載的問題，使用J-link的情況下：

（1）、額外的電源線供電，開發(fā)板能正常工作的前提一定要有電源供電；

（2）、連接J-link，J-link在2440開發(fā)的過程中的作用有兩個(gè)：

第一、是用于下載2440.jflash程序，

第二、用于下載U-boot到Nor Flash

配合使用的，還有J-Flash ARM軟件，打開J-Flash ARM，然后open project-》s3c2440.jflash，加載該程序后，點(diǎn)擊Target-》connect，連接到ARM開發(fā)板，注意執(zhí)行此操作之前，ARM開發(fā)板應(yīng)該已經(jīng)上電且和PC之間連接了J-Link，J-link需要提前裝好驅(qū)動(dòng)。連接成功后，說明PC端軟件和ARM開發(fā)板之間已經(jīng)建立連接，可以下載程序。

保證此時(shí)的Flash啟動(dòng)開關(guān)在Nor flash上（上電之前就應(yīng)該撥到Nor 啟動(dòng)），然后open data file-》u-boot.bin，加載u-boot程序，加載成功后，選擇地址0，選擇Target-Auto，就會(huì)下載U-boot到開發(fā)板了。

2、下載U-boot的作用是為了開發(fā)板能被PC的控制指令引導(dǎo)，主要是為了交互，便于后期的程序下載。

3、使用串口終端secureCRT用于終端控制，Nor 啟動(dòng)，上電后，會(huì)自動(dòng)發(fā)送消息到該終端。此時(shí)用空格停止u-boot引導(dǎo)后，輸入n，，將會(huì)將裸機(jī)程序下載到Nand Flash，此時(shí)開發(fā)板就會(huì)接收到命令，等待PC下載裸機(jī)程序

4、使用DNW軟件，發(fā)送要下載的裸機(jī)程序。Transmit。

5、以上3和4可使用Linux下直接完成，使用minicom軟件和Linux下 的DNW軟件。