ARM基础知识

1.计算机系统基本组成：

硬件系统，软件系统

2.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

3.嵌入式中常用专有名词解释

MPU：微处理器

MCU：微控制器

DSP：数字信号处理器

SOC：片上系统

4.ARM基本架构

ARM属于RISC（reduce instruction set computer）精简指令集架构

kernal（大脑）+GPIO（外设寄存器）+UART（通用异步收发器）+PWM（调制）+RAM+ROM

RAM VS ROM

RAM：

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

ROM:

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

5.ARM核内部结构

通用寄存器+特殊功能寄存器（32位）

通用功能寄存器：

R0-R15：

R0-R12：数据操作和地址计算

R13:SP---栈指针寄存器，存放栈顶位置

R14:LR---链接寄存器，用于备份PC

R15:PC---程序计数器，指向要执行的下一条语句

特殊功能寄存器

ALU：算数逻辑单元，用于算数，逻辑运算

cache：高速缓存，内部分为i cache和d cache,前者用于缓存指令，后者用于缓存数据

CPSR：当前状态寄存器

SPSR：程序状态备份寄存器（CPSR的备份）

MMU：内存管理单元

6.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：当一个高优先级中断产生时进入

3.IRQ：当一个低优先级中断产生时进入

4.Supervisor(SVC)：当复位时or软件中断产生时进入

5.Abort：存取发生异常时进入

6.Undef：执行未定义的指令进入

7.System：和user模式共享寄存器集的特权模式

7.异常处理

1.当异常产生时

a.拷贝当前工作模式的CPSR到异常模式的SPSR

b.设置适当的CPSR位（异常模式下的）

c.保存返回地址到异常模式下的LR中

d.设置PC为相应异常向量

2.异常处理完成返回时

a.从异常模式下的SPSR恢复CPSR

b.从LR恢复PC

d.以上操作只能在ARM态执行

8.冯诺依曼架构VS哈佛架构

1.存储结构：冯诺依曼架构为单存储器，同时存储指令和数据；哈佛架构为分离的存储器，指令存储器+数据存储器

2.总线系统：冯诺依曼架构为单一系统总线用于传输指令&数据（分时复用）；哈佛架构为两套独立总线，指令总线+数据总线

3.优势：冯诺依曼架构设计简单，硬件成本低；哈佛架构有更高的执行效率，实时性更好

4.劣势：冯诺依曼架构指令和数据不能同时获取；哈佛架构设计复杂，需要更多的引脚

ARM使用的是哈佛架构