一、RAM 分类
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SRAM (Static RAM)
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用 触发器/晶体管 存储 0/1。
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特点：速度快、功耗低（静态保持），但成本高、容量小。
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应用：片上缓存、寄存器文件、单片机内存。
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DRAM (Dynamic RAM)
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用 电容充放电 存储 0/1。
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特点：存储密度高、成本低，但需要刷新电路，速度低于 SRAM。
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应用：PC 内存、大容量存储。
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SDRAM (Synchronous DRAM)
- 在 DRAM 上增加时钟同步，提高读写速度。
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DDR RAM (Double Data Rate SDRAM)
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SDRAM 的升级版，在时钟上升沿和下降沿均可传输数据。
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发展分支：DDR → DDR2 → DDR3 → DDR4 → DDR5。
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IRAM (Internal RAM)
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本质上是 片上 SRAM，直接集成在 SoC 内部，速度快、可直接被内核访问。
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二、ROM 分类
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ROM (Read Only Memory)
- 出厂时数据固定，不可更改。
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PROM (Programmable ROM)
- 用户可写入一次数据。
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EPROM (Erasable PROM)
- 可通过紫外线擦除后重新写入。
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EEPROM (Electrically Erasable PROM)
- 电擦写方式，速度较慢，但方便修改少量数据（如配置参数）。
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Flash 闪存
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NOR Flash：字节寻址，可直接执行（XIP, Execute In Place）。
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NAND Flash：页寻址，容量大、寿命长，需控制器管理。
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eMMC：嵌入式 NAND，带控制器，简化接口。
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UFS（Universal Flash Storage）：新一代高速存储接口。
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三、ARM 内核结构（Cortex-A7 为例）
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基本信息
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32 位架构，数据宽度 4 字节。
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RISC（精简指令集）设计，流水线执行。
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功能单元
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ALU：算术逻辑运算。
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通用寄存器 R0-R12：主要运算与数据存储。
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专用寄存器：
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PC (R15)：程序计数器。
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LR (R14)：连接寄存器，保存返回地址。
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SP (R13)：栈指针寄存器。
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CPSR：当前程序状态寄存器。
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SPSR：保存的 CPSR（用于异常返回）。
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存储与控制
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MMU (Memory Management Unit)：虚拟地址 → 物理地址映射。
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Cache：
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I-Cache（指令缓存）
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D-Cache（数据缓存）
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总线：
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AHB：高性能总线（CPU ↔ 内存）。
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APB：外设总线（低速外设）。
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四、ARM 工作模式
Cortex-A7 有 9 种模式：
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User：非特权模式，普通应用运行。
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FIQ：快速中断模式，高优先级，专用寄存器多，适合实时处理。
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IRQ：普通中断模式。
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Supervisor (SVC)：上电复位或软中断进入。
- 上电默认进入 SVC 模式，由启动代码切换到 User 模式。
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Abort：存取异常模式。
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Undef：未定义指令模式。
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System：与 User 共用寄存器，但具备特权。
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Monitor：安全监控模式（TrustZone）。
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Cortex-A 特有模式（部分扩展架构支持）。
说明：
每种模式都有 独立 SP、LR，保证中断/异常隔离。
ARM 将 中断统一视为异常。
五、异常处理
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异常类型
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Reset（复位）
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Undefined Instruction（未定义指令）
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SWI（软中断）
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Prefetch Abort（指令取指异常）
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Data Abort（数据访问异常）
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IRQ（普通中断）
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FIQ（快速中断）
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异常向量表
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固定地址存放不同异常入口。
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例如：复位向量通常在
0x00000000或0xFFFF0000。
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底层流程
- 保存 CPSR → 切换模式 → 修改 PC → 跳转异常向量表地址。
六、CPSR 程序状态寄存器
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Mode 位：工作模式选择。
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条件标志位：
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N（Negative）：结果为负数 → 1。
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Z（Zero）：结果为 0 → 1。
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C（Carry）：无符号运算进位/借位。
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V（Overflow）：有符号数溢出。
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E 位：大小端标志（0 = 小端，1 = 大端）。
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IRQ/FIQ 屏蔽位：控制中断响应。
七、ARM 指令
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数据传送
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MOV Rd, #const：立即数赋值。 -
MOV Rd, Rm：寄存器传值。 -
MVN Rd, #const：立即数取反。
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算术运算
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ADD Rd, Rn, #const -
SUB Rd, Rn, #const -
MUL Rd, Rn, Rm
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移位操作
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LSL：逻辑左移。
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LSR：逻辑右移。
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ASL：算术左移（等价于 LSL）。
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ASR：算术右移（符号位保持）。
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ROR：循环右移。
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立即数规则
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ARM 立即数 = 8-bit 常数 + 4-bit 旋转。
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可通过右旋实现更多常数表示。
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