嵌入式系统讲义_02

ARM体系结构是嵌入式系统开发领域的重要组成部分，它涉及处理器的核心设计和编程模型。ARM的成功不仅仅在于其技术上的先进性，更在于其独特的商业模式和市场策略。 ARM概述部分介绍了ARM公司的历史和成功经验。ARM没有直接与行业巨头英特尔在PC处理器市场展开正面竞争，而是选择了移动通信设备这一芯片巨人忽视的领域，通过提供知识产权授权的方式，与众多合作伙伴共同开发适用于多种应用的处理器。ARM的商业模式允许其它公司利用其设计制造自己的处理器，并且通过收取知识产权授权费用获得盈利，这种模式在产业链中位于上游位置。 ARM体系结构特点方面，讲解了ARM微处理器的应用领域及其特点，比如低功耗、高效率和成本效益。ARM处理器广泛应用于智能手机、平板电脑、嵌入式系统等多种场合。ARM微处理器系列的介绍则包括了不同系列的处理器，比如ARM7、ARM9、ARM11、Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M等，这些系列各有特点，针对不同的应用场景。ARM微处理器的结构部分涉及了处理器内部的硬件组成，包括核心的处理单元、指令集、内存管理等。在应用选型方面，讲述了如何根据不同的产品需求选择合适的ARM处理器。 ARM编程模型部分深入探讨了ARM微处理器的工作状态、存储器格式、指令长度及数据类型、处理器模式、寄存器组织和异常状态。工作状态指的是处理器在运行时可以处于的不同状态，如用户模式和系统模式等；存储器格式涉及到处理器对数据存储方式的设计，包括大端和小端模式；指令长度和数据类型则强调了ARM指令集的简洁性和高效性；处理器模式讲解了ARM处理器在不同运行环境下的模式切换，如管理模式、中断模式等；寄存器组织涉及到处理器内部寄存器的设计和功能，是编程时需要重点理解和操作的部分；异常状态描述了处理器在处理异常事件（如中断）时的反应和处理机制。 在ARM微处理器的工作状态中，需要了解ARM处理器在执行任务时的各种模式，每种模式对应不同的系统状态和寄存器集合。例如，在中断模式下，处理器会自动保存当前执行状态，以便中断处理完成后能够恢复到中断前的状态继续执行。ARM体系结构的存储器格式介绍了ARM处理器如何组织内存，以及如何通过程序访问内存中的数据。指令长度和数据类型则阐述了ARM指令集的结构特点，ARM的指令集被设计成固定长度，便于处理器内部流水线的高效执行。处理器模式部分详细说明了ARM处理器在不同运行环境下的模式切换，这对于编写安全可靠的软件至关重要。寄存器组织则是编程模型的核心，它包含了处理器的核心寄存器和系统寄存器，编程时需要合理利用这些寄存器来执行计算和控制任务。异常状态(Exceptions)的讲解揭示了处理器如何响应和处理突发事件，比如外部中断或者程序异常，这对于实时系统设计尤为重要。 总结来说，ARM体系结构讲义_02的这部分内容涵盖了ARM处理器的多个关键知识点，包括体系结构特点、编程模型以及处理器的工作模式和状态。掌握这些知识对于进行嵌入式系统开发、处理器设计和优化编程工作至关重要。通过学习这些内容，可以更好地理解ARM技术的优势，以及如何在实际的项目中应用ARM处理器。