嵌入式学习——ARM 体系架构1

1嵌入式:以应用为中心、计算机技术为基础,软硬件可裁剪的专用计算机系统

2通用计算机系统的基本组成:

  • 1计算机系统的层次结构:APP(应用软件)->操作系统(系统软件)->硬件
  • 2计算机系的较件基本组成:裂统软件、应用软件
  • 3计算机系统的硬件基本组成:运算器、控制器、存器、输入设备、输出设备
  • 硬件部分组成:内核kernal包含(运算器、控制器)

3通用概念:

  • CPU(Center Processing Unit):中央处理器,是一种通用的强大的处理器
  • GPU(Graphics Processing Unite):图形处理器
  • FPU:浮点型运算单元

4在嵌入式行业

  • MPU (Micro Processing Unit):微处理器 偏向处理 强调通用性
  • MCU:(Micro Control Unit):微控制器 偏向控制 强调集成度(对比 单片机:单片微型计算机,一块芯片集成了运算器、控制器、存储器)
  • DSP:(Digital signal Processing ):数字信号处理器,为了进行高强度数学运算的专用芯片
  • SOC:(Systerm On Chiop):片上系统
  • SOC是一个设计和集成概念,更像是一个城市的蓝图,把市政府(MPU),警察局(MCU)、工厂(GPU)、研究所(DSP)、(机场)modem调制解调器,规划到一起,形成一个功能完善的城市

5 SOC是一种设计蓝图:内核+外设(GPIO、Timer、Uart、PWM、RAM、ROM)

1kernal内核:(常见X86架构(复杂指令集架构)/ARM架构(简洁指令集架构))

CISC(Complex Instuction Set Computer):复杂指令集架构

RISC(Reduced Instuction Set Computer):简洁指令集架构

2ARM架构版本分为两类:(核心架构版本和令集版本)

ARM核心架构版本:

  • ARM1-ARM11
  • Cortex-A (APP),多用MPC
  • Cortex-R (realtime)
  • Cortex-M,多用MCU

ARM指令集版本**:**V1-V7

3kernal的详细介绍

1总线

通用寄存器在CPU内部,无地址;外设寄存器有地址,CPU通过总线直接读写

几个特殊的通用寄存器:

sp(stackpointer):栈指针寄存器
lr(linkregister):链接寄存器
pc(programcouter):程序计数器

2内存管理单元MMU(Memory Management Unit):内存管理单元,有了这个才能操作操作系统,关闭需要汇编语言走流程。

3Cache:高速缓存

tip:存储器:

  • RAM:内存、主存
  • ROM:外存、辅存,不能被寻址的块设备(flash可以)
  • 寄存器(通用寄存器、外设寄存器):
  • Cache: 高速缓存

4CPSR(Current Program Status Register):当前程序状态寄存器

5SPSR(Saved Program Status Register):备份程序状态寄存器

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