AT91RM9200嵌入式Linux系统开发(4)

ARM体系结构的处理器芯片都嵌入了在线仿真ICE－RT逻辑，便于通过JTAG来仿真调试ARM体系结构芯片，可以省去价格昂贵的在线仿真器。另外，在处理器核中还具有嵌入式跟踪单元ETM，用于监控内部总线，实时跟踪指令和数据的执行。

5）灵活方便的接口

ARM体系结构具有协处理器接口，这样，既可以使基本的ARM处理器内核尽可能的小，又可以方便的扩充各种功能。另外，ARM处理器核还具有片上总线AMBA（Advanced Microcontroller Bus Architechture）。

AMBA定义了3组总线：AHB（Advanced High performance Bus）、ASB（Advanced System Bus）和APB（Advanced Peripheral Bus）。通过AMBA来方便的扩充各种处理器及I/O口，这样，就可以把DSP、其他处理器和I/O（如UART、定时器和接口等）都集成到一块芯片中[8]。

ARM当前有5个产品系列：ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。其中，ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10是四个通用处理器系列。每个系列提供一套特定的性能，以满足设计者对功耗、性能＆体积的要求、SecurCore是第五个产品系列，是专门为安全设备而设计的。ARM作为嵌入式系统中的处理器，以其低电压、低功耗＆的集成度等特点，及其开放＆可扩展性，实际上已经成为嵌入式系统首选的处理器体系结构

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2.2 AT91RM9200微处理器简介

AT91RM9200是美国ATMEL公司于2003年推出的一款针对系统控制、通讯领域的基于ARM9内核的微处理器。AT91RM9200微控制器与ATMEL以前推出的ARM7的AT91系列微处理器兼容，同时，AT91RM9200微处理器还提供了启动/禁用片上存储器的功能，以配合外围设备的需要。如图1所示 AT91RM9200 结构框图[86] [87] [88]。

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图1 AT91RM9200 结构框图

2.2.1 ARM920T处理器的特点

ARM920TTM高速缓存处理器，是ARM9 Thumb?高性能32位片上系统处理器系列中的一款。它提供了一个完全的高性能CPU系统，包括：

? ARM9TDMITMRISC整型CPU

? 16K字节的指令缓存和16K字节的数据缓存 ? 指令和数据存储管理单元（MMU） ? 写缓存功能

? 高级微处理器总线构架（AMBA）总线接口 ? 嵌入式跟踪宏单元（ETM）接口

ARM920TTM的内核ARM9TDMITM可以执行32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集。ARM9TDMITM处理器采用哈佛结构的处理器，实现5级流水线操作，包括指令、译码、执行、存储和写。

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ARM920TTM处理器包含两个写处理器：CP14和CP15。其中，CP14负责控制软件调试通信通道，而CP15是系统控制处理器，提供另外16个寄存器，用于配置＆控制高速缓存、MMU、保护系统、时钟模式和其他系统功能。ARM920TTM处理器的主要特点是：

1)基于ARM9TDMITM，ARMv4T结构；

2)具有两种指令集，包括ARM高性能32位指令集和Thumb高代码率的16位指令集；

3)5级流水线指令结构：取指令（F）、指令译码（D）、执行（E）、数据存储访问（M）和写寄存器（W）;

4)16K字节的数据缓存，16K字节的指令缓存

5)具有写缓冲器，可以实现16字的数据缓冲，以及4地址的地址缓冲； 6)标准的ARMv4存储管理单元(MMU）,支持按区访问：对于页的每个Quarter，可以进行独立配置，以支持大页访问，或者小页访问；具有16个嵌入区；拥有64输入的指令TLB，以及64输入的数据TLB；

7)8位、16位和32位数据总线，支持指令和数据的传输。

2.2.2 AT91RM9200微处理器的特点

ATMEL公司的AT91RM9200是基于ARM?Thumb?的ARM920T微处理器，时钟频率为180MHz时，运算速度可以达到200MIPS，内部分别有16KB的数据缓存和16KB的指令缓存，具有写缓冲。嵌入式存储器包括16KB的SRAM和128KB的ROM。此外，AT91RM9200采用了完全的低功耗设计，VDDCORE的电流为30.4mA，待机模式下的电流仅为3.1mA。

AT91RM9200内部集成了一个16KB的高速片上的SRAM，以及一个外围总线接口（EBI），可以与片外存储器进行连接。外围总线接口为同步动态随机存储器（SDRAM）、Burst Flash和静态存储器提供了控制器，并且因为其内部的特殊电路，可以方便的提供SmartMedia、CompactFlash和NAND Flash的接口。

高级中断控制器（AIC）提供了对歌具有优先级的向量中断源，缩短了传输到一个中断处理器的时间，从而提高了ARM920T处理器的中断处理性能。

外围数据控制器（PDC）为所有的串行外设提供了DMA通道，以允许外设在没有处理器干涉的情况下，与片内或片外存储器进行数据的传输。因此，在处理连续的数据流时，减少了处理器的系统开销。

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并行I/O（PIO）控制器将外围输入/输出线与通用数据I/O分时复用，为设备的配置提供了最大的灵活性。

电源管理控制器（PMC）通过软件，选择性的使能和禁用处理器以及各种外围设备，从而保持系统的功耗最小。其中使用了增强的时钟发生器，提供了时钟信号的选择，包括一个慢时钟（32KHz），以达到在所以时间内优化功耗和性能的目的。

AT91RM9200集成了多种标准接口，包括USB2.0高速主机端和客户端，以太网10/100M Base－T媒体访问控制器（MAC），可以提供与多种外围设备，以及广泛使用的网络层的接口。另外，AT91RM9200还提供了符合工业标准的众多外围设备，包括音频、远程通讯、Flash卡、红外线和智能卡应用。 …… 此处隐藏：766字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……