自学嵌入式第四十三天：硬件方面-ARM体系架构
一、概念
嵌入式：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁（根据需求、环境、稳定性、可靠性）的专用计算机系统。
计算机系统基本组成：硬件系统、软件系统（应用软件、系统软件）
计算机硬件系统基本组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
CPU（Center Processing Unit）：中央处理单元，强大通用型处理器。
GPU（Graphics Processing Unit）：图型处理单元。
FPU（Float Processing Unit）：浮点型运算单元。
二、在嵌入式领域：
MPU（Mirco Processing Unit）：微处理器，通用型处理器。
MCU（Mirco Contral Unit）：微控制器，集成度。
单片机：单片微型计算机系统。
DSP（digital signal Processing ）：数字信号处理器，是为了高强度数学运算而设计的一种专用芯片。
SOC（System on Chip）：片上系统，是一种集成和设计的理念，像一个蓝图，将MPU、MCU、DSP、调制解调器放在同一片芯片上，组成一个功能完善的芯片。
kernal：处理器内核：
架构：X86、ARM、MIPS、RISC V；
CISC（complex instruction set computer）：复杂指令集架构、X86。
RISC（reduce instruction set computer）：精简指令集架构、ARM。
RAM（Random Access memory）：随机访问存储器。
(1)可以被处理器直接寻址；
(2)访问速度快；
(3)价格昂贵；
(4)掉电丢失(易失性存储)；
ROM（Read-only memory）：只读存储器。
(1)不可以被处理器直接寻址；
(2)访问速度慢；
(3)价格便宜；
(4)掉电不丢失(非易失性存储)；
三、内核（32位平台下）
1.地址总线（32）、数据总线（32）、控制总线（若干）。
2.字长：数据总线、地址总线的数量。
3.ALU：算数逻辑单元。
4.Cache：高速缓存。i(instruction)/d(data)，指令缓存缓存代码、数据缓存缓存数据。
5.CPSR（Current program status registet）：当前程序状态寄存器。
6.SPSR（Saved program status registet）：程序状态备份寄存器。
7.MMU（Memory Management Unit）：内存管理单元，映射出虚拟内存。
8.通用寄存器里的R13(sp)、R14(lr)、R15(pc)：
sp:栈指针寄存器；lr:链接寄存器；pc:程序计数器，指针变量；
四、电路部分
TTL：输出高电压>2.4V，输出低电平<0.4V；MOS场效应管：高电平接近电源电压；
五、ARM
1.字节序可以调整大小端；默认小端；
2.处理器的工作模式：
(1)User：非特权模式，大部分任务执行在这种模式；
(2)FIQ：当一个高优先级（fast）中断产生时将会进入这种模式；
(3)IRQ：当一个低优先级（normal）中断产生时将会进入这种模式；
(4)Supervisor：当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式；
(5)Abort：当存取异常时将会进入这种模式；
(6)Undef：当执行未定义指令时会进入这种模式；
(7)System：使用和User模式相同寄存器集的特权模式；
(8)Cortex-A特有模式：Monitor：是为了安全而扩展出的用于执行安全监控代码的模式；HYP：测试模式；
3.程序状态寄存器
4.异常处理
（1）把CPSR拷贝到CPSR；
（2）改变处理器状态进入ARM态；
（3）进入相应的异常模式；
（4）设置中断禁止；
（5）返回地址；
（6）设置相应的异常向量；
（7）恢复；