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【方輝專欄】ARM64體系結構編程與實踐學習筆記（六） ARM 通用中斷控制

2022-07-26

摘要： 本文主要對Arm通用中斷控制進行簡單介紹。關鍵字：Armv8、體系結構、ARM架構、中斷控制、GIC、通用中斷控制、GIC-7001. 中斷控制的發展在早期ARM系統中（例如ARM7/ARM9）,采用單核處理器設計，系統支持的中斷源比較少并且是單核處理器系統，使用簡單的寄存器表示每個中斷源的使能、關閉以及狀態。假設系統一共有64個中斷源，每個寄存器有32位，每位描述一個中斷，那么只需要兩個中斷使能寄存器（Interrupt Enable Register ,IER）和兩個中斷狀態寄存器（Interrupt Status Register,ISR）。現在隨著處理器設計越來越復雜，中斷源變得越來越多，有的系統中斷源有幾百甚至上千個，同時中斷類型也越來越多。由于以上原因，ARM公司開發了通用中斷控制（Generic Interrupt Controller，GIC）專門用于管理中斷。目前版本為GIC-4,典型的IP是GIC-700.2. GIC-700組成GIC-700包含以下幾個模塊，通過這些模塊，在系統內實現符合GICv3 、GICv3.1 和 GICv4.1的中斷管理控制。2.1 GIC分配器（GIC Distributor ，GICD）分配器是所有 GIC 通信的中心，包含所有共享外設中斷 (SPI) 以及特定于位置的外設中斷 (LPI)的功能2.2 GIC集群接口 （GIC Cluster Interface，GCI）GIC集群接口維護一組特定內核的專用外設中斷 (PPI) 和軟件生成中斷 (SGI)。GIC集群接口可以 從 1 到 64 個內核擴展，最好放置在它所服務的處理器旁邊，以減少到內核的布線。GCI也稱為再分配器。2.3 中斷翻譯服務（Interrupt Translation Service ，ITS）ITS轉換來自外部 PCI Express (PCIe) 根聯合體 (RC) 或其他來源的基于消息的中斷、消息信號中斷 (MSI/MSIx)。ITS 還在核心電源管理期間管理 LPI。GIC-700每個芯片最多支持 32 個 ITS 模塊。2.4 SPI整理器（SPI Collator）GIC-700支持多達1984個分布在系統中的SPI 。 SPI Collator 使SPI 可以從Distributor 遠程轉換為消息。這使得分配器的分層時鐘門控和其他更積極的低功耗狀態的使用成為可能。單個配置中最多可支持 32個SPI 整理器。1984 SPI 可以分布在 32 個 SPI Collator 中，一個 SPI Collator 中最多有1024個 SPI。2.5 喚醒請求（Wake Request）喚醒請求包含芯片上每個內核的所有架構定義的喚醒請求 信號。 它是一個單獨的塊，可以遠離分配器放置，例如靠近系統控制處理器。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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Ansys助力Achronix實現可編程芯片的高帶寬設計

2022-07-26

Achronix采用Ansys多物理場仿真解決方案開發并簽核其最新的現場可編程門陣列（FPGA）主要亮點Achronix利用Ansys半導體仿真軟件保障其最新的芯片設計，包括知識產權（IP）塊的熱可靠性和電源完整性等Ansys多物理場仿真產品組合為具有高容量和可擴展性的復雜半導體設計，提供綜合全面的解決方案與驗證高性能FPGA與嵌入式FPGA（eFPGA IP）領域的領導者Achronix半導體公司（Achronix），利用Ansys多物理場仿真成功簽核了其最新的FPGA，即Speedster?7t AC7t1500 FPGA。Achronix采用Ansys軟件確保其最新可編程芯片的熱可靠性與電源完整性，該芯片采用先進的7納米（nm）芯片技術。該技術為嚴苛的工作負載提供了高帶寬性能，包括人工智能（AI）、機器學習（ML）和網絡基礎架構。由于高性能芯片中的功率極高，溫度控制和靈敏度對于設計能否成功至關重要。為了確保產品性能和安全，Achronix使用Ansys? RedHawk?和Ansys? Totem?驗證芯片IP塊的電源完整性與熱可靠性，同時利用Ansys? Pathfinder?分析靜電放電（ESD）電路。Achronix利用Ansys多物理場仿真成功簽核了其最新的現場可編程門陣列 (FPGA)， Speedster?7t AC7t1500 FPGA（圖片來源：Achronix）Achronix硬件工程副總裁Chris Pelosi表示：“采用7納米芯片工藝技術，可提升我們的設備性能，但也增加了對多物理場驗證的需求。因此，我們依靠Ansys平臺的保真度和高容量，為Speedster7t AC7t1500 FPGA提供廣泛的功率、熱和可靠性簽核檢查。我們繼續信賴Ansys解決方案，還將在其他項目中將其應用，包括Speedcore嵌入式FPGA IP的研發。”Ansys RedHawk、Totem和Pathfinder，構建在用于電子系統設計的Ansys? SeaScape?大數據分析平臺上，實現包括在數千個中央處理器（CPU）內核上執行云端計算。這種云端原生架構與CPU功率結合，可實現具有高容量和可擴展性的超大型、全芯片功率分析。Ansys副總裁兼半導體、電子與光學事業部總經理John Lee指出：“開發最先進、最復雜的半導體需要使用最高級、最精密的工具，以準確預測復雜的高速電子和熱效應。Ansys豐富的多物理場仿真產品組合，結合我們的云端原生平臺和優化工具，能夠持續助力客戶優化最前沿半導體技術的設計和性能，同時減少設計風險與產品故障。”（文章來源公眾號：Ansys）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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【方輝專欄】ARM64體系結構編程與實踐學習筆記（五） 異常處理

2022-07-25

摘要： 本文主要對Armv8體系的異常處理的基本概念進行介紹。關鍵字：Armv8、體系結構、ARM架構、異常處理、中斷、復位、同步異常、異步異常1. 異常處理的基本概念異常是任何可能導致當前正在執行的程序暫停并導致狀態更改以執行代碼來處理該異常的事件。Armv8體系結構將異常分為兩大類：同步異常和異步異常。1.1同步異常同步異常是指處理器執行某條指令而直接導致的異常，往往需要在異常處理函數處理該異常之后，處理器才能繼續執行。這意味著同步異常與執行流同步。常見的同步異常如下：嘗試訪問一個異常等級不恰當的寄存器。嘗試執行沒有定義的指令使用沒有對齊的SP嘗試執行與PC指針沒有對齊的指令。1.2 異步異常異步異常是指異常觸發的原因與處理器當前正在執行的指令無關的異常，中斷屬于異步異常的一種。因此與當前指令流不同步。這意味著無法準確保證何時會發生異步異常。Armv8-A 架構只要求它在有限的時間內發生。也可以暫時屏蔽異步異常。這意味著異步異常可以在發生異常之前處于掛起狀態。常見的異步異常包括物理中斷和虛擬中斷。物理中斷是響應于 PE 外部產生的信號而產生的。虛擬中斷可以由外部產生，也可以由在 EL2 處執行的軟件產生。Arm 架構有兩種中斷類型，IRQ 和 FIQ。在舊版本的 Arm 架構中，FIQ 被用作更高優先級的快速中斷。在Armv8-A 和 Armv9-A 中 FIQ 與 IRQ 具有相同的優先級。IRQ 和 FIQ 具有獨立的路由控制，通常用于實現安全和非安全中斷。Armv8.8-A 和 Armv9.3-A 添加了不可屏蔽中斷 (NMI) 。2. 異常處理及返回當發生異常時，中斷當前程序流程。處理元件 (PE) 將更新當前狀態并分支到向量表中的某個位置。通常這個位置將包含通用代碼，用于將當前程序的狀態推送到堆棧上，然后分支到進一步的代碼。當發生異常時，必須保留當前狀態以便可以返回。PE 會自動保存異常返回地址和當前PSTATE.存儲在通用寄存器中的狀態必須由軟件保存。然后，PE 會將當前更新為PSTATE體系結構中為該異常類型定義的類型，并分支到向量表中的異常處理程序。獲取異常的PSTATE位置存儲在 System registerSPSR_ELx中，其中 <x> 是獲取異常的異常級別的編號。異常返回地址存儲在 中ELR_ELx，其中 <x> 是異常被處理到的異常級別。軟件可以通過從 AArch64 執行 ERET 指令來啟動異常返回。這將根據SPSR_ELx的值配置返回的異常級別，其中 <x> 是返回的級別。SPSR_ELx包含要返回的目標級別和目標執行狀態。執行 ERET 指令時，狀態將從SPSR_ELx 中恢復，程序計數器將更新為ELR_ELx中的值。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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【方輝專欄】ARM64體系結構編程與實踐學習筆記（四） A64指令集介紹及編碼格式

2022-07-22

摘要： 本文主要對A64指令集和編碼格式進行介紹。關鍵字：A64指令集、Armv8、體系結構、ARM架構、 編碼格式1. A64指令集介紹指令集是處理器體系結構設計的重點之一。每種新型的架構在設計時就規定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統。指令集的先進與否，關系到MCU性能發揮。指令集的完善也是提高微處理器效率的最有效的工具。ARM指令集一直在變化和發展中。Armv8體系結構最大的改變是增加了一個新的64位指令集，這是對原來指令集的有益補充和增強。A64指令集可以處理64位寬的寄存器和數據，并使用64位的指針來訪問內存。Armv8架構在AArch64運行狀態下使用A64指令集，在AArch32運行狀態下使用A32指令集。A64指令集和A32 指令集是不兼容的，它們是兩套完全不一樣的指令集，它們的指令編碼是不一樣的。注意：A64指令集的指令寬度是32位，而不是64位；只能運行在AArch64狀態下。A64匯編指令需要注意以下4點：A64支持指令助記符和寄存器名稱全是大寫或全是小寫字母。使用立即數操作時，立即數前面可以加“#”，也可以不加。“//”用于注釋匯編代碼。通用寄存器前面的“W”表示寄存器低32位，“X”表示64位通用寄存器。A64指令集分類：內存加載和存儲指令多字節內存加載和存儲指令算術和移位指令移位操作指令位操作指令條件操作指令跳轉指令獨占訪問指令內存屏蔽指令異常處理指令2. A64指令編碼格式A64指令集中每條指令的寬度為32位，其中第25-28位用來識別指令的分類，如下圖所示：A64指令集支持64位寬的數據和地址尋址，為什么指令的編碼寬度只有32位？因為A64指令集基于寄存器加載和存儲的體系結構設計，所有的數據加載、存儲以及處理都是在通用寄存器中完成的。ARM64一共有31個通用寄存器，即X0-X30，因此在指令編碼中使用5位寬度，這樣可以索引32個通用寄存器。例如立即數加載指令格式：LDR <Xt> , [ <Xn|SP> ], # <simm>第0-4位為Rt字段，用來描述目標寄存器Xt，可以從X0-X30中選擇。第5-9位為Rn字段，用來描述基地址寄存器Xn，可以從X0-X30中選擇。也可以選擇SP寄存器為第31個寄存器。第12-20位為imm9字段，用于偏移量simm.第21-29位用于指令分類。第30-31位為size字段，當為“11”時表示64位數據寬度，當為“10”時表示32位。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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Altium Designer 22.7.1 版本發布，新功能說明

2022-07-22

PCB設計改進支持助焊層輸出中的變量如果您的設計包括帶有“不裝配”元件的變量，這些元件的焊盤上不再有助焊層。所有助焊層輸出類型均已更新以支持此功能。助焊層（深灰色）會自動排除不裝配元件在Edit Project Variant對話框中使用新的Allow variation for paste mask選項，啟用/禁用配置中變量的助焊層輸出。能夠更改調諧對象層屬性您現在可以在Properties屬性面板使用Properties區域中的新Layer下拉菜單來更改調諧對象的層（手風琴“Accordion”、長號“Trombone”和鋸齒“Sawtooth”型），如以下手風琴“Accordion”對象的示例所示。數據管理改進SSH到HTTPS中央存儲庫連接當將更改推送到外部GIT VCS下的項目，或使此類項目在線可用，而其設計所在的中央存儲庫使用SSH協議進行連接（Altium Designer不支持）時，現在您可以選擇嘗試更新中央存儲庫，使用受支持的HTTPS連接協議（前提是中央存儲庫支持該協議）。輸出注釋PDF增強已對輸出注釋PDF報告進行了多項改進。報告的方向進行了調整，提供更佳的可讀性。項目名稱和ID以及新增的文檔名稱為活動鏈接，可點擊打開Altium 365網絡瀏覽器。添加了新的Assignee和Status列，顯示有關注釋的更多信息。可操作軟鎖狀態當多個用戶正在編輯作為工作區項目一部分的相同“軟鎖”文檔時，項目面板中會出現相關的沖突狀態圖標。在此版本中，軟鎖功能提供的沖突狀態圖標現在可以操作。您可以單擊圖標通過恢復編輯來解決沖突。要了解有關實時沖突預防的更多信息，請參閱協作者可視化和沖突預防頁面的沖突預防部分禁用中央存儲庫結構驗證由于無法向SVN中央存儲庫提交，存儲庫驗證功能已被禁用。該功能將在未來的版本中得到改進和恢復。禁用可操作的VCS狀態圖標提供改進的文檔VCS狀態的功能目前已被禁用（默認情況下）。簡要概述，此功能將項目面板中項目文檔的VCS圖標轉換為活動控件，單擊這些控件可以訪問更多特定信息，以及執行適用操作的命令。如果您還沒有體驗到對性能的影響，您可以再次啟用此功能。如需使用此功能，可以在Advanced Settings對話框中啟用UI.ActionableDocumentStatuses選項。平臺改進在分組選項卡中按字母順序對文檔進行排序當大量的文檔打開時，會按文檔類型分組，或者使用Preferences對話框的System - View頁面上的Group documents by kind選項按項目分組。在此版本中，文檔列表按字母順序排序。當在System - View頁面上啟用By document kind選項時，文檔將按字母順序排序。啟用By Project選項后，文檔將在文檔類型中按字母順序排序。下圖示例顯示了按字母順序排列的原理圖文檔分組。此功能處于公開測試階段，如需使用，請在Advanced Settings對話框中啟用UI.DocumentTabDropdownSorting 選項Draftsman改進能夠在Draftsman文檔中添加和編輯注釋此版本添加了在Draftsman文檔中創建和編輯注釋的功能，類似于原理圖和PCB文檔中的現有功能。您可以通過以下方式創建注釋：單擊Comments and Tasks面板中的可用按鈕+Comment。在設計空間的右上角附近單擊+。使用主菜單中的Place ? Comment命令。此功能處于公開測試階段，如需使用，請在Advanced Settings對話框中啟用Draftsman.Comments選項。電路仿真改進為無模型元件自動分配仿真模型您可以使用該功能自動將仿真模型分配給無模型元件。如需使用此功能，請在仿真控制面板Verification階段下的Components without Models區域中單擊Assign Automatically。搜索將在以下來源依次執行：1.本地- 本地存儲的模型，位于Preferences對話框的Simulation – General頁面的“Model path”字段中定義的路徑中。2.庫–Available File-based Libraries對話框的Installed選項卡上列出的已安裝庫。3.服務器- 來自連接工作區的仿真模型。4.Octopart - 云庫中提供的仿真模型。找到的模型將分配給元件，并在元件和仿真模型之間自動映射引腳。自動分配的結果顯示在仿真控制面板中。如果無法將仿真模型正確映射到元件，則該元件將列在仿真控制面板中具有部分指定模型條目的元件下。您可以單擊元件的Edit Model鏈接，打開Sim Model對話框并編輯管腳映射。此功能處于公開測試階段，如需使用，請在Advanced Settings對話框中啟用Simulation.ModelAutoAssign選項。快速訪問仿真通用元件在此版本中，您現在可以從Simulate主菜單快速訪問最常用的仿真通用元件（電阻、電容器、晶體管等）。您也可以在Mixed Sim工具欄上找到這些命令。（文章來源公眾號：Altium）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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【方輝專欄】ARM64體系結構編程與實踐學習筆記（三） Cortex-A72處理器介紹

2022-07-21

摘要： 本文主要介紹了Cortex-A72處理器的基本構成。關鍵字：Cortex-A72、Armv8、體系結構、ARM架構、處理器 1. Cortex-A72處理器特性Cortex-A72處理器是Armv8-A架構下的一款高性能、低功耗的處理器。它最多支持4個內核，內置L1和L2高速緩存。Cortex-A72處理器具有以下特性：采用Armv8體系結構規范來設計，ARMv8-A 架構配置文件的完整實現。超標量處理器設計，支持亂序執行的流水線。使用分支目標緩沖區（Branch Target Buffer，BTB）、全局歷史緩沖區（ Global History Buffer，GHB）、返回堆棧及間接預測器進行動態分支預測。48項全關聯L1指令轉換后備緩沖區（Translation Lookaside Buffer，TLB），可以支持4KB/64KB及1MB大小的頁面。32項全關聯L1數據轉換后備緩沖區，可以支持4KB/64KB及1MB大小的頁面。每個處理器內核含有4路關聯的1024項的L2轉換后備緩沖區。48K的L1指令緩存和32K的L1數據緩存。可配置為512K/1M/2M/4M的L2共享緩存基于AMBA4總線協議的高級可擴展接口的一致性擴展[AXI(Advanced eXtensible Interface) Coherency Extensions ,ACE]或一致性集線接口?(Coherent Hub Interface,CHI)支持?PMUv3 架構的性能監控單元(Performance Monitor Unit，PMU)支持多處理器調試的CTI（Cross Trigger Interface ）支持通用中斷控制器GIC(Generic Interrupt Controller)支持多電源域(power domain)的電源管理。2. Cortex-A72處理器組成框圖：2.1指令預取單元指令預取單元從L1指令高速緩存中提取指令，并在每個周期將多達3個指令傳送到指令解碼單元。它支持動態和靜態分支預測。指令預取單元由如下部分組成：L1指令高速緩存：48K3路關聯高速緩存，64字節高速緩存雙位奇偶校驗。48項全關聯L1指令后備緩沖區（TLB）。靜態分支預測器間接預測器返回堆棧緩沖器2.2指令譯碼單元指令解碼單元支持A32/T32/A64和高級SIMD及浮點指令集。指令解碼單元還執行寄存器重名，通過消除寫后寫（WAW）和讀后寫（WAR）的沖突來實現亂序執行。2.3指令分配單元指令分配單元控制譯碼后的指令何時被分配到執行流水線以及返回的結果何時終止。組成：ARM核心通用寄存器SIMD和浮點寄存器集AArch32 CP15 和AArch64系統寄存器2.4 加載/存儲單元加載/存儲單元（LSU）執行加載和存儲指令，包含L1數據存儲系統，并為L2內存子系統的內存一致性請求提供服務。組成:32K兩路組關聯的L1高速緩存，緩存行為64字節。支持32個全關聯的數據后備緩存區（TLB）自動硬件預取器，生成針對L1數據緩存和L1緩存的預取。2.5 L1內存系統L1內存系統保留指令內存系統和數據內存系統。2.6 MMU內存管理單元MMU用來實現虛擬地址到物理地址的轉換。在AArch64狀態下支持長描述符的頁表格式，支持不同大小的頁面。例如4KB/16KB/64KB。2.7 L2 內存系統L2內存系統不僅負責處理每個處理器內核的L1指令和數據緩存仲裁，還通過一致性擴展(ACE) 或 一致性集線接口（CHI）連接到內存系統。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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三伏天連續發布高溫預警，天氣預報是否可信？Minitab 用數據告訴你！

2022-07-21

您是否依賴天氣預報？人們通過查詢天氣預報來確定其活動、衣著或旅行打包內容。但是，這些預報真的可靠嗎？還是說只是夸夸其談？您可以使用 Minitab Statistical Software 中的“協助”來確定天氣預報的準確度。動手試試數據集為某地未來 30 天內每一天相對應的第二天、未來 5 天和未來 10 天的預報高溫（用華氏度表示）。數據表還包括每天的實際高溫，以及預報高溫和實際高溫之差。1、查看數據對數據進行圖形化始終是很好的起點。選擇協助 > 圖形分析…，獲得通過哪些圖形可以深入了解此數據的指導。“協助”提供了三個可供選擇的目標。您正在調查預報高溫與實際高溫的匹配程度。這些數據按照發生順序進行記錄，因此，對隨時間變化的變量進行圖形化可能非常有用。選擇“時間序列圖”。由于每種類型的預報都在各自的列中，因此請選擇“Y 數據在多列中”。然后，輸入與三個預報中的每個預報相對應的列，以及列出實際溫度的列。單擊“確定”，Minitab 將生成用于解決此分析假設的報告卡、用于幫助識別數據模式的診斷報告，以及下面的匯總報告。如果預報高溫與實際高溫一致，則時間序列圖上的四條線將在從左到右延伸時緊密貼近。但它們沒有。有時，這些點離得很近，但又會經常突然離得很遠。通常，表示未來 10 天預報高溫的藍線與表示實際高溫的紫線離得特別遠。第二天的預報高溫似乎與實際高溫最為接近。2、檢驗假設時間序列圖表示，第二天、未來 5 天和未來 10 天的預報可靠度不同。為了比較這三個預報并查看數據是否支持此假設，請使用協助 > 假設檢驗...如果您無法確定要用于分析數據的檢驗，請讓“協助”引導您做出正確的選擇。由于這些數據表示三種類型的預報，因此您希望比較兩個以上的樣本。如果您選擇“請幫我選擇”，則可以按照決策樹做出正確選擇。由于此溫度數據是連續的，而且您需要比較兩個以上的樣本，因此決策樹會引導您使用單因子方差分析。按如下所示填寫單因子方差分析的對話框，然后單擊“確定”：“協助”的匯總報告清楚地說明，“均值之間存在顯著差異 (p < 0.05)”。均值比較圖顯示，未來 10 天的預報準確度顯著低于第二天的預報準確度，而未來 5 天的預報與第二天的預報的準確度似乎相等。“協助”還提供報告卡，報告卡針對分析假設來檢查數據并就任何可能的問題向您發出警報，由此您可以確定結果可靠。報告卡已經將一個數據點標記為異常。但是，在檢查此數據點后發現它是準確的，因此應將其保留在分析中。報告卡還確認樣本數量已大到足以檢測差值和滿足正態性假設。您已完成了此分析！分析表明，如果您打算靠天氣預報來決定要穿什么衣服，則第二天的預報或甚至未來 5 天的預報是最可靠的選項。當然，天氣是一個極為復雜且多變的過程，而且此數據僅涵蓋一個位置中 30 天的信息。您所在地區未來 30 天的預報結果會一樣嗎？現在，您已了解如何使用“協助”來確定天氣預報的準確度！通過使用“協助”分析數據，還可以發現什么內容？（文章來源公眾號：Minitab）+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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【方輝專欄】ARM64體系結構編程與實踐學習筆記（二） Armv8寄存器

2022-07-20

摘要： 本文主要介紹了Armv8寄存器都有哪些。關鍵字：ARM64、Armv8、體系結構、ARM架構、通用寄存器、特殊寄存器 1. 通用寄存器AArch64 執行狀態支持31個64位的通用寄存器，分別是X0-X30；如果使用Xn(如X0,X1,X2...)表示64位寄存器，如果使用Wn(如W0,W1,W2...)表示Xn寄存器的低32位數據。AArch32 執行狀態支持16個32位的通用寄存器。通用寄存器在函數調用過程中起到特殊作用。在ARM64體系結構的過程調用標準（Procedure Call Standard，PCS）中進行了規定。PCS 定義哪些寄存器可以被破壞，哪些寄存器不能被破壞。如果寄存器可能損壞，則調用的函數可以覆蓋而無需恢復，具體規則如下表所示：例如一個函數foo(),被main()調用函數foo()可以使用的寄存器，且不需要保存的寄存器是X0-X15，但如果foo()要使用X19-X28必須先將其保存到堆棧中，然后在返回之前從堆棧中恢復。XR(X8)寄存器,是一個間接結果寄存器。如果返回一個結構體，那么foo()中結構體的內存將又調用者分配，指向調用者分配的用于返回結構體的內存指針。IP0-IP1這些寄存器是過程調用中可以被破壞的寄存器，這些寄存器在函數被調用和執行調用函數第一條指令之間這段時間被破壞。鏈接器使用這些寄存器在調用者和被調用者之間插入膠合代碼。最常見使用膠合代碼的例子是A64的分支指令如果目標超出范圍，則鏈接器需要生成一個膠合代碼來擴展分支的范圍。FP(X29)幀指針。LR(X30)函數調用鏈接寄存器。1. 處理器狀態AArch64體系結構使用PSTAE（Processor state）寄存器來表示當前處理器狀態。2.1數據處理標志位N：負數標志位，一個二進制補碼，結果為負數則N=1；否則N=0；Z：零標志位，如果結果為零，則Z=1；否則Z=0；C：進位標志位，如果結果有進位，則C=1；否則C=0；V：溢出標志位，如果結果有溢出，則V=1；否則V=0；2.2異常掩碼標志位D：調試異常掩碼位。A：系統錯誤屏蔽位。I：IRQ屏蔽位。 F：FIQ屏蔽位。以上標志位，當為0是表示不屏蔽這個異常，當為1時表示屏蔽這個異常。2.3運行狀態SS：軟件單步。該位為1，表示在異常處理時使能了軟件單步功能。IL：非法執行狀態位。EL：當前異常等級。0:表示EL0；1:表示EL1；2:表示EL2；3:表示EL3；nRW：當前執行狀態。0:表示AArch64；1:表示AArch32；SP：堆棧指針選擇寄存器。0:表示選擇SP0；1:表示SPx；2. 特殊寄存器3.1 零寄存器零寄存器顧名思義，這些寄存器的內容全是0，可以用做源寄存器，也可以用作目標寄存器。WZR是32位的零寄存器，XZR是64位的零寄存器。3.2 PC（Program Counter）程序指針寄存器PC指針寄存器通常用來指向當前運行指令的下一條指令的地址，用于控制程序中指令的運行順序，但編程人員不能通過指令來直接訪問。3.3 SP（Stack Pointer）堆棧指針寄存器Armv8體系結構支持4個異常等級，每個等級都有一個專門的SP寄存器SP_ELn.SP_EL0: EL0 下的棧指針寄存器SP_EL1: EL1 下的棧指針寄存器SP_EL2: EL2 下的棧指針寄存器SP_EL3: EL3 下的棧指針寄存器3.4 SPSR（Saved Program Status Register）備份程序狀態寄存器當我們運行一個異常處理程序時，處理器會把PSTATE寄存器的值暫時保存在備份程序狀態寄存器(SPSR)里，當異常處理完成并返回時，再把SPSR的值恢復到PSTATE寄存器。3.5 ELR（Exception Link Register）異常鏈接寄存器ELR用于存放異常返回地址。3. 系統寄存器系統寄存器用于配置處理器和控制系統，例如MMU和異常處理。數據處理或加載/存儲指令不能直接使用系統寄存器。需要將系統寄存器的內容讀入X寄存器，對其進行操作，然后再寫回系統寄存器。+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++關于億道電子億道電子技術有限公司（英文名稱：Emdoor Electronics Technology Co.,Ltd）是國內資深的研發工具軟件提供商，公司成立于 2002 年，面向中國廣大的制造業客戶提供研發、設計、管理過程中使用的各種軟件開發工具，致力于幫助客戶提高研發管理效率、縮短產品設計周期，提升產品可靠性。20 年來，先后與 Altium、ARM、Ansys、QT、Adobe、Visu-IT、Minitab、Testplant、EPLAN、HighTec、GreenHills、PLS、Ashling、MSC Software 、Autodesk、Source Insight、TeamEDA、MicroFocus等多家全球知名公司建立戰略合作伙伴關系，并作為他們在中國區的主要分銷合作伙伴服務了數千家中國本土客戶，為客戶提供從芯片級開發工具、EDA 設計工具、軟件編譯以及測試工具、結構設計工具、仿真工具、電氣設計工具、以及嵌入式 GUI 工具等等。億道電子憑借多年的經驗積累，真正的幫助客戶實現了讓研發更簡單、更可靠、更高效的目標。歡迎關注“億道電子”公眾號了解更多研發工具軟件知識

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