浙江大学-高级嵌入式体系结构大作业(综述 ARM、MIPS、ARM对比 得分：95).pdf

高级嵌入式体系结构大作业（综述） 摘 要 精简指令系统计算机的主要特点是CPU 的指令集大大简化，尽量简化指令功 能，只保留那些功能简单，能在一个节拍内执行完成指令。较复杂的功能用一段 程序来实现，用简单的指令来提高机器的性能，特别是提高CPU 执行程序的速度。 这种设计思路对指令数目和寻址方式都做了精简，使其实现更容易，指令并行执 行程度更好，编译器的效率更高。 本文着重讲述了采用RISC 架构的ARM 、MIPS 、AVR 三种微处理器在指令集、 流水线、中断、存储器、总线接口的异同以及ARM 、MIPS 为了改善代码密度都 提出了16 位指令的异同。 关键词：精简指令集；ARM ；MIPS ；AVR 高级嵌入式体系结构大作业（综述） Absract The main characteristics of RISC is the CPU instruction set and the instruction function are simplified greatly, retaining only the function is simple, can be executed within a period of instruction.With a program to implement complex functions, with simple instructions to improve the machine performance, especially improve the CPU program execution speed.The design idea of the number of instructions and addressing modes are made to streamline, make its implementation easier, parallel execution more excellent, and the compiler more efficient. This paper focuses on the similarities and differences of the instruction set, pipeline, interrupts, memory, bus interface and the 16 bit instruction of three microprocessor (ARM,MIPS,AVR),whose architecture is RISC. Key words: RISC; ARM;MIPS; AVR. 高级嵌入式体系结构大作业（综述） 目 录 第一章 RISC 架构概述 1 1.1 精简指令系统思想的提出 1 1.2 RISC 的典型特点2 1.3 RISC 思想精华2 1.4 本文主要研究工作 3 第二章 RISC 架构CPU 指令集 4 2.1 寻址方式 4 2.2 指令操作 6 2.3 寄存器组 8 2.4 本章小结 10 第三章 RISC 架构CPU 流水线 11 3.1 ARM 的流水线 11 3.2 MIPS 的流水线 12 3.3 AVR 的流水线 13 3.4 本章小结 13 第四章 RISC 架构CPU 中断设计 14 4.1 ARM 的中断设计 14 4.2 MIPS 的中断设计 16 4.3 AVR 的中断设计 17 4.4 本章小结 17 第五章 RISC 架构CPU 存储器与总线接口设计 18