Arm9
Arm9的特点
提供 1.1MIPS/MHz 的哈佛结构.
支持 32 位 ARM 指令集和 16 位 Thumb 指令集.
支持 32 位的高速 AMBA 总线接口.
全性能的 MMU,支持 Windows CE,Linux,Palm OS 等多种主流嵌入式操作系统.
MPU 支持实时操作系统.
支持数据 Cache 和指令 Cache, 具有更高的指令和数据处理能力. 大小都为 16K.
Arm9的应用
Arm9微处理器结构
1、 RISC体系结构：RISC结构优先选取使用频最高的简单指令，避免复杂指令
1、RISC体系结构应具有如下特点：
－ 采用固定长度的指令格式，指令归整、简单、基本寻址方式有2～3种。
－ 使用单周期指令，便于流水线操作执行。
－ 大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/ 存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。
除此以外，ARM体系结构还采用了一些特别的技术，在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积，并降低功耗：
－ 所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行，从而提高指令的执行效率。
－ 可用加载/存储指令批量传输数据，以提高数据的传输效率。
－ 可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。
－ 在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。
2、ARM微处理器的寄存器结构
ARM处理器共有37个寄存器，被分为若干个组（BANK），这些寄存器包括：
－ 31个通用寄存器，包括程序计数器（PC指针），均为32位的寄存器。
－ 6个状态寄存器，用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态，均为32位，目前只使用了其中的一部分。
同时，ARM处理器又有7种不同的处理器模式，在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与 之对应。即在任意一种处理器模式下，可访问的寄存器包括15个通用寄存器（R0～R14）、一至二个状态寄存器和程序计数器。在所有的寄存器中，有些是在 7种处理器模式下共用的同一个物理寄存器，而有些寄存器则是在不同的处理器模式下有不同的物理寄存器。
3、ARM微处理器的指令结构
ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其 中，ARM指令为32位的长度，Thumb指令为16位长度。Thumb指令集为ARM指令集的功能子集，但与等价的ARM代码相比较，可节省30％ ～40％以上的存储空间，同时具备32位代码的所有优点。
Arm9的启动过程
1、Bootloader的启动：其一般要实现的功能如下：
(1)初始化CPU速度、存储器、存储器配置寄存器以及串口等；
(2)激活指令／数据Cache、建立堆栈指针、建立启动参数区、构造参数结构和标识列表；
(3)通过上电自检，来识别存在哪些设备，并报告异常，提供对电源管理中休眠／恢复的支持；
(4)跳转到内核起始处，系统启动。
Arm9的运行模式
ARM微处理器支持7种运行模式：
――用户模式（usr）
――快速中断模式（fiq）
――外部中断模式（irq）
――管理模式（svc）
――数据访问中止模式（abt）
――系统模式（sys）
――未定义指令中止模式（und）
ARM体系结构所支持的异常类型
复位、未定义指令、软件中断、指令预取中止、数据中止、IRQ（外部中断请求）、FIQ（快速中断请求）。
对中断的响应：
1、将下一条指令的地址存入相应连接寄存器LR，以便程序在处理异常返回时能从正确的位置重 新开始执行。若异常是从ARM状态进入，LR寄存器中保存的是下一条指令的地址（当前PC＋4或PC＋8，与异常的类型有关）；若异常是从Thumb状态 进入，则在LR中保存当前PC的偏移量。
2、将CPSR复制到相应的SPSR。
3、根据异常的类型，强制转换CPSR的运行模式位。
4、强制PC从相关的异常向量地址取下一条指令执行，从而跳转到相应的异常处理程序处。
各类异常的具体描述：
FIQ异常是为了支持数据传输或者通道处理而设计的。
IRQ属于正常的中断请求。
ABORT意味着对存储器的访问失败