CPU

• レジスタ
• ARM命令セット
• ARM命令のデコード表
• Thumb命令セット
• Thumbモードでのレジスタの使用方法
• 命令サイクルタイミング
• ARMアセンブラ
• GNUアセンブラ
• インラインアセンブラの書き方

システムクロック †

• バスクロック = 約 33MHz
• ARM7 クロック = 約 33MHz (バスクロックと同じ)
• ARM9 クロック = 約 66MHz (バスクロックの2倍)

ARM9からバスにアクセスする場合、半分の速度になります。 IOポートにアクセスする場合、場所によってはさらに遅くなります。 キャッシュと TCM（Tightly Coupled Memory：CPUコアに直接入ってる高速メモリ） が効いてる場合のみフルスピードで動くようです。 バスクロックは、正確には33.513982 MHz (1FF61FEh Hertz)らしいです。

ARM の CPU の特徴 †

Thumbモード †

ARMのCPUには、通常の32ビットモードと、Thumb（サム）モードというのがあります。 Thumbモードというのは、16ビット長の命令セット呼び出しモードのことで、これを使うことでメモリの節約ができます。また、Thumbモード時は動作速度も上がることがある（メモリアクセスが16ビット単位に制限されている環境のみ。DSではむしろ遅くなるかも）そうです。

バレルシフタ †

レジスタからALUにデータを渡す直前に、バレルシフタと呼ばれる仕組みを通すことによって、レジスタの値を前処理（左か右に特定の回数シフト）できる。アセンブリ言語的には命令の拡張（例：MOV命令のオペランドにLSLなどのバレルシフタ命令を入れる）によってこれを使用する。

密結合メモリ(TCM) †

メインメモリへのアクセスはバス速度により制限され、CPUのクロックより遅くなります。 TCMはARM9のコアに直接入ってるメモリ(らしい)で、CPUクロックと同じ速度で動作します。キャッシュと違いプログラマが内容をコントロールできるらしいです。命令コード用TCM(ITCM)とデータ用TCM(DTCM)があります。TCM内に完結した状態でCPUが動作している間はバスが空くので、DMAコントローラを同時に動作させることができます。

コプロセッサ15(CP15) †

メモリ管理用のコプロセッサです。 キャッシュのON/OFFなどをコントロールします。 CP15自体にコントロール用レジスタを持っていて、CPUからこれに値を書き込むことでCP15の動作を制御します。CDP,MRC,MCR,LDC,STCがコプロセッサとCPUのレジスタの間でデータをやりとりする命令です。

ARM名前付け規則 †

※ARM7TDMI以降はTDMIと書いてなくてもTDMI機能を持っている

リンク †

• Wikipedia - ARM アーキテクチャ

※ISA = 命令セットアーキテクチャ ※JazelleとはJavaバイトコートサポートのことです

• ARM7　（ARM7TDMI） http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0210aj/index.html

• ARM9　（ARM946E-S） http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.ddi0155a/

参考文献 †

• ARM組み込みソフトウェア入門 他にもっと色んなことが書かれてるので本持ってた方が良いと思います。