基于ARM的压力监测系统设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电子信息工程基于ARM的压力监测系统设计前言当前，嵌入式技术的应用越来越广泛，从航天科技到民用产品，嵌入式产品的身影无处不在，而这些嵌入式产品的核心——处理器决定了产品的市场和性能[1-2]。在32位嵌入式处理器市场中，ARM处理器占有很大的份额。ARM不仅是一个公司、一种技术，也是一种经营理念，即由ARM公司提供核心技术，只出售芯片中的IP授权，采取了别具一格的“Chipless”模式，不参与生产，而是由合作厂商去生产具体的芯片和产品。ARM核以高性能、小体积、低功耗、紧凑代码密度和多供应源的出色结合而著名，其RISC性能业界领先。它以小尺寸集成，具有最

2、低的芯片成本，在非常低的功耗和价格下提供了高性能的处理器。ARM已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案的RISC标准[1-3]本文要综述的是ARM体系结构特点、minigui介绍，linux系统介绍。主题ARM即AdvancedRISCMachines的缩写。ARM公司成立于1990年，是一家设计公司。ARM公司是知识产权（IP）供应商，本身不生产芯片，靠转让设计许可，有合作伙伴来生产各具特色的芯片。作为32位嵌入式RISC微处理器领域的领先供应商，ARM的商业模式的强大之处在于它在世界范围内有超过100个合作伙伴（包括半导体工业的著名公司），从而拥有了

3、大量的开发工具和丰富的第三方资源，共同保证了基于ARM处理器核的设计可以很快投入市场。ARM作为嵌入式系统中的处理器，具有低电压、低功耗和低集成度等特点，并具有开放和可扩性。事实上它已成为嵌入式系统首选的处理器体系结构[3-6]1ARM体系结构特点（1）RISC型处理器结构减少复杂功能的指令，减少指令条件，选用使用频度最高的指令，简化处理器的结构，减少处理器的集成度，使每一条指令都在一个机器周期内完成，以提高处理器的速度。ARM采用RISC结构，并使一个机器周期执行1条指令。4（2）Thumb指令集由于RISC型处理器的指令功能相对比较弱，ARM为了弥补此不足，在新型AR

4、M体系结构中定义了16位的Thumb指令集。Thumb指令集比通常的8位和16位CISC/RISC处理器具有更好的代码密度，而芯片面积只增加6%，可以使程序存储器更加小。（3）多处理器模式ARM可以支持用户、快中断、中断、管理、中止、系统和未定义等7种处理器模式，除了用户模式外，其余的均为特权模式。这也是ARM的特色之一，可以大大提高ARM处理器的效率。（4）嵌入式在线仿真调试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，可以避免使用昂贵的在线仿真器。另外，在处理器核中还可以嵌入跟踪宏单元ETM，用于监控内部总线

5、，实时跟踪指令和数据的执行。（5）灵活和方便的接口ARM体系结构具有协处理器接口。这样，既可以使基本的ARM处理器内核尽可能小，又可以方便地扩充各种功能。ARM允许接16个协处理器，如CP15用于系统控制，CP14用于调试控制器。（6）低电压低功耗设计由于ARM体系结构的处理器主要用于手持式嵌入式系统之中，ARM体系结构在设计中特别注意到这点，因而，在手持式嵌入式系统中得到广泛的应用。ARM体系结构的设计采用了一下措施：l降低电源电压，可工作在3.0V一下；l减少门的翻转次数，当某个功能电路不需要时禁止门翻转；l减少门的数目，即降低芯片的集成度；l降低时钟频率（不过也会损

6、失系统的性能）2linux系统介绍Linux系统，之所以在嵌入式系统中作为最受欢迎的移植系统，最大的原因是Linux的源码是开放的，这使得软件开发有了非常大的自由度。开发者完全可以根据自己的喜好，编程习惯来开发自己的程序，甚至直接修改Linux的源码。这使得Linux在嵌入式系统中发展非常迅速[7]。4Linux无论在pc机还是在嵌入式开发平台上都能非常好的运行，最主要的原因是它的内核非常稳定，功能非常强大，提供了几乎包括所有的硬件的支持。而且内核本身占用空间小，易于裁减，这使它在嵌入式系统开发中有非常广泛的应用[8]。Linux作为一个开发环境，另一个重要的原因是有着非

7、常优秀的完整的开发工具集。这也是因为它开放源码的达到的效果。正因为它的开放吸引了成千上万的开发者投入到Linux的开发中，使得Linux在短时间就变成了一个强大的操作系统，集合了各种技术，支持各种主流硬件设备等[9]。3mnigui介绍Minigui是针对嵌入式设备的、跨操作系统的图形界面支持系统，是一种嵌入式图形中间件。Minigui最典型的应用就是工业仪表的控制系统界面，是建立人机交互界面时非常不错的选择[7-10]。Minigui的界面与windows98系统的窗口图形风格非常相似，主要元素也是窗口，可以分成四类，分别为