ARM嵌入式基础知识
arm嵌入式实验报告
arm嵌入式实验报告ARM嵌入式实验报告近年来，随着科技的不断进步，嵌入式系统在各个领域得到了广泛应用。
作为其中一种重要的嵌入式处理器架构，ARM架构以其高效能和低功耗的特点，成为了众多嵌入式系统的首选。
本实验报告将介绍我在ARM嵌入式实验中的学习和体会。
1. 实验背景和目的嵌入式系统是指将计算机技术应用于各种电子设备中，以完成特定任务的系统。
ARM架构作为一种低功耗、高性能的处理器架构，广泛应用于智能手机、平板电脑、物联网设备等领域。
本次实验的目的是通过学习ARM架构的基本原理和应用，了解嵌入式系统的设计和开发过程。
2. 实验内容本次实验主要包括以下几个方面的内容：2.1 ARM架构的基本原理首先，我们学习了ARM架构的基本原理，包括指令集、寄存器、内存管理等方面的知识。
ARM指令集具有丰富的指令种类和灵活的寻址方式，可以满足不同应用的需求。
同时，ARM处理器具有多个寄存器，用于存储和操作数据，提高了程序的执行效率。
此外，内存管理是嵌入式系统设计中非常重要的一环，ARM架构通过虚拟内存管理机制，实现了对内存的高效管理。
2.2 ARM开发工具的使用为了进行ARM嵌入式系统的开发，我们需要使用相应的开发工具。
本次实验中，我们学习了如何使用Keil MDK开发工具，进行ARM程序的编译、调试和下载。
Keil MDK提供了一套完整的开发环境，包括编译器、调试器和仿真器等，方便了我们进行ARM程序的开发和调试。
2.3 ARM嵌入式系统的设计和开发在掌握了ARM架构和开发工具的基本知识后，我们开始进行ARM嵌入式系统的设计和开发。
本次实验中，我们以一个简单的温度监测系统为例，设计了相应的硬件电路和软件程序。
硬件电路包括传感器、模拟转换电路和显示器等，用于采集和显示温度数据。
软件程序则负责控制硬件电路的运行，并将采集到的温度数据进行处理和显示。
3. 实验结果和分析通过实验，我们成功地设计和开发了一个基于ARM架构的温度监测系统。
第1章嵌入式系统概述
2、SiM3U1xx（80MHZ USB）系列（M3）
1.4 STM32系列微控制器简介 STM32为意法半导体(ST)公司生产的ARM处理器。
Flash Size (bytes)
512K
256 K
STM32 prod Q2/08 Samples Dec 07 Prod Q2/08
未来 发展方向
64 K 32 K
STM32 Samples NOW Prod Oct 07
72 MHz CORTEX- M3 CPU Wide offer
• 32KB-512KB Flash • 6Kb-64KB RAM
0K 48 pins 64 pins 100 pins
144 pins
LQFP
LQFP
LQFP
LQFP
(7x7) (10x10) (14x14)/BGA (20x20)/BG
machinery or plants”.
1.嵌入式系统简介
目前，对嵌入式系统的定义多种多样，但没有一种定义是全面的。下面给出两种 比较合理定义：
●从技术的角度定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、 适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 ●从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧 密耦合在一起的计算机系统。术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一 个完整的部分，称为嵌入的系统。嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统。
ADC
16 channels /
Tem1pMSsepns sor
Power Supply Reg 1.8V
POR/PDR/PV XTDAL
oscillators 3I2nKt.HRzC+ o4s~c1il6lMatoHrzs 32KHz +
ARM嵌入式系统基础教程课后习题答案
第一章思考与练习1、举出3个书本中未提到的嵌入式系统的例子。
答:红绿灯控制,数字空调,机顶盒2、什么叫嵌入式系统嵌入式系统：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
3、什么叫嵌入式处理器？嵌入式处理器分为哪几类？嵌入式处理器是为完成特殊的应用而设计的特殊目的的处理器。
嵌入式微处理器(Embedded Microprocessor Unit, EMPU)嵌入式微控制器(Microcontroller Unit, MCU)嵌入式DSP 处理器(Embedded Digital Signal Processor, EDSP)嵌入式片上系统(System On Chip)4、什么是嵌入式操作系统？为何要使用嵌入式操作系统？是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，首先，嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
其次，提高了开发效率，缩短了开发周期。
再次，嵌入式实时操作系统充分发挥了 32 位 CPU 的多任务潜力。
第二章1、嵌入式系统项目开发的生命周期分哪几个阶段？各自的具体任务是什么？项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方案、执行项目和结束项目4 个阶段。
识别需求阶段的主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析厂商所应具备的条件。
提出解决方案阶段由各厂商向客户提交标书、介绍解决方案。
执行项目阶段细化目标，制定工作计划，协调人力和其他资源；定期监控进展，分析项目偏差，采取必要措施以实现目标。
结束项目阶段主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标；系统交接给维护人员；结清各种款项。
2、为何要进行风险分析？嵌入式项目主要有哪些方面的风险？在一个项目中，有许多的因素会影响到项目进行，因此在项目进行的初期，在客户和开发团队都还未投入大量资源之前，风险的评估可以用来预估项目进行可能会遭遇的难题。
需求风险；时间风险；资金风险；项目管理风险3、何谓系统规范？制定系统规范的目的是什么？规格制定阶段的目的在于将客户的需求，由模糊的描述，转换成有意义的量化数据。
ARM 基础知识
ARM 课程考试相关知识点主要：●嵌入式系统的五个特性包括：专用性，可剪裁性，可靠性，低功耗性和实时性。
●嵌入式系统的特点：专用性强，可剪裁性好，实时性和可靠性好，功耗低●嵌入式操作系统的特点：微型化，可裁剪性，实时性，高可靠性，易移植性●嵌入式系统设计过程的主要步骤（5个）：⏹1、系统需求分析⏹2、体系结构设计⏹3、硬件/软件设计⏹4、系统集成⏹5、系统测试●ARM处理器的五个系列：（体系架构是否是冯诺依曼）ARM7和ARM9的体系架构？⏹ARM7（冯诺依曼结构）⏹ARM9（哈佛体系结构）⏹ARM9E（哈佛体系结构）⏹ARM10E⏹SecurCore冯诺依曼结构指数据空间和地址空间不分开；哈佛结构数据空间和地址空间是分开的●操作系统指令执行的三个阶段⏹1、获得指令⏹2、分析指令⏹3、执行指令●代码密度：就是处理完成一个完整的操作,需要的指令条数，按字节计算越少效率越高●MMU(Memory Management Unit)：存储器管理单元。
P176存储器管理单元MMU主要完成以下工作：虚拟存储空间到物理存储空间的映射；存储器访问权限的控制；设置虚拟存储空间的缓冲的特征。
MMU可以将某些地址变换条目锁定在快表【TLB（translation lookasidebuffer）】中，从而使得进行与该地址变换条目相关的地址变换速度保持很快。
MMU可以将整个存储空间分为最多16个域。
功能：将虚拟地址映射为物理地址；提供硬件机制的内存访问授权。
●ARM的寻址方式⏹立即数寻址⏹寄存器寻址⏹寄存器移位寻址⏹寄存器间接寻址⏹多寄存器寻址⏹基址变址寻址⏹相对寻址⏹堆栈寻址⏹块拷贝寻址●嵌入式系统/操作系统？主要由哪几部分组成嵌入式系统的组成部分：⏹嵌入式处理器（ARM，MIPS，PowerPC）⏹外围设备（存储器接口）⏹嵌入式操作系统⏹应用软件●ARM的最小系统，画出框图，并说明。
1. ARM芯片。
2. 电源电路、复位电路，晶振电路。
ARM嵌入式系统基础教程简答题
ARM嵌入式系统基础教程简答题1、简述通用计算机和嵌入式系统的主要区别？答：通用计算机主要应用于数值计算、信息处理；而嵌入式系统主要应用于控制领域，体积小，应用灵活。
2、简述MCU的基本含义是什么？答：在一块芯片上集成了MPU、存储器、各种I/O端口和定时器/计数器的比较完整的芯片级计算机。
3、简述MCU和DSP的差异？答：MCU（微控制单元）主要偏重于传输控制，DSP（数字信号处理）主要偏重于信号处理与运算。
4、简述嵌入式系统的定义、应用和特点？答：嵌入式系统定义：以应用为中心，以计算机技术为基础，其软硬件可裁剪配置，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格约束的一种专用计算机系统。
嵌入式系统应用：应用于军事设备、信息终端、汽车电子、制造工业、航天航空等领域。
嵌入式系统特点：专用性、可裁性、实时性好、可靠性高、功耗低。
5、简述嵌入式系统的软硬件结构？答：嵌入式系统软件包括：设备驱动接口（DDI）、实时操作系统（RTOS）、可编程应用接口（API）和应用软件。
嵌入式系统硬件包括：微处理器、外围电路和外设。
6、嵌入式处理器有那几种？它们有什么不同？答：嵌入式处理器的种类有：MCU（微控制单元）、MPU（微处理器）、DSP（数字信号处理）、SoC（片上系统）。
不同：MCU是集成了MPU、存储器、I/O端口和定时器/计数器的比较完整的计算机；MPU偏重于传输控制；DSP偏重于信号处理与运算；而SoC则是片上系统。
7、简述ARM和S3C2410之间的关系？答：S3C2410是由三星公司生产的，采用的是ARM公司的ARM920T内核+外围电路+AMBA总线+SDRAM(4K)+I/O组成，是一个MCU。
ARM则是由ARM公司生产的一类MPU，是对一类MPU的通称。
8、简述S3C2410的包括的硬件资源？答：S3C2410包括了以下组件：16KB的指令和数据CACHE，处理虚拟存储器管理的MMU，支持STN和TFT的LCD控制器，NAND FLASH的系统引导器，SDRAM控制器，触摸屏接口，USB接口，PLL时钟产生器，一个通道的USB从接口，4通道的PWM定时器和一个通道的内部定时器，带有看门狗定时器，117个通用IO口，包括24个外部中断源，内部集成8通道ADC10、简述ls、cd、mkdir、ifconfig、ping、mount、chmod、passwd和adduser等命令的功能是什么？答：ls：显示当前目录下的文件和子目录；cd：改变当前目录；mkdir：新建子目录；ifconfig：显示网卡信息；ping：测试本机与目标主机的网络连通性；mount：对文件系统进行挂载；chmod：修改文件或目录的权限；passwd：设置用户密码；adduser：新建用户11、在linux操作系统的命令行界面，提示符[root@localhost arm2410s]#的意思是什么？答：root表示用户名；localhost表示主机名；arm2410表示当前目录名；#表示超级用户提示符。
ARM快速入门教程
ARM快速入门教程ARM（Advanced RISC Machines）是一种基于精简指令集计算机（RISC）架构的处理器系列，被广泛应用于嵌入式系统、移动设备和消费类电子产品中。
本文将为您提供一个简单的ARM快速入门教程，帮助您了解ARM的基本概念和使用方法。
第一部分：ARM概述（200字）第二部分：ARM架构（300字）ARM架构采用RISC设计思想，通过简化指令集和优化硬件设计来提高性能和效率。
ARM处理器具有三个基本特征：简洁的指令集、统一的寄存器文件和可变长度的指令长度。
ARM指令集包括数据传输指令（如加载和存储指令）、算术指令（如加法和乘法指令）、控制指令（如分支和跳转指令）等。
这些指令被编码为16位或32位二进制代码，以提高指令执行效率。
ARM处理器的寄存器文件使用统一的32位寄存器，这意味着所有的寄存器都可以用于存储数据或表示内存地址。
该设计简化了指令集编码，并提高了程序的灵活性和扩展性。
与其他处理器架构相比，ARM指令的长度是可变的。
ARM处理器支持16位和32位的指令，根据实际需要进行选择。
这种设计也有利于降低功耗和提高代码密度。
第三部分：ARM开发环境（400字）要开始使用ARM进行开发，您需要一个ARM开发板、一台计算机和适当的开发环境。
ARM开发板是一种嵌入式系统，其中包含一块ARM处理器和各种外围设备（如闪存、RAM、串口等）。
您可以使用开发板来加载和运行您的ARM代码，并与外部设备进行交互。
第四部分：ARM编程（300字）ARM编程可以使用汇编语言或高级语言进行。
汇编语言是一种低级编程语言，直接对应于CPU的指令集。
使用汇编语言编程可以更加深入地了解和控制ARM处理器的操作。
高级语言（如C/C++）编程可以提高开发效率和代码可读性。
您可以使用C/C++编程语言编写ARM应用程序，然后通过交叉编译器将其编译成ARM指令。
在ARM编程中，您可以使用各种库函数和驱动程序来访问外部设备（如闪存、串口、显示屏等）。
ARM复习资料
复习资料一、填空1.“嵌入性”、“专用性”与“计算机系统”是嵌入式系统的三个基本要素。
2.IP核分为软核、硬核、固核。
3.嵌入式系统通常由包含有嵌入式处理器、嵌入式操作系统、应用软件和外围设备接口的嵌入式计算机系统和执行装置（被控对象）组成。
4.嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，可以分为硬件层、中间层、系统软件层和应用软件层。
5.硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口。
嵌入式微处理器是嵌入式系统硬件层的核心。
6.系统初始化过程按照自底向上、从硬件到软件的次序依次可以分为片级初始化、板级初始化和系统级初始化3个主要环节。
7.系统软件层通常包含有实时多任务操作系统（Real-time OperationSystem，RTOS）、文件系统、图形用户接口（Graphic User Interface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。
RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。
8.ARM处理器共有37个寄存器，31个通用寄存器，6个状态寄存器。
寄存器R13通常用作堆栈指针，称作SP。
寄存器R14用作子程序链接寄存器，也称为链接寄存器LK （Link Register）。
9.FIQ模式有7个分组的寄存器R8～R14，映射为R8_fiq～R14_fiq。
在ARM状态下，许多FIQ处理没必要保存任何寄存器。
User、IRQ、Supervisor、Abort和Undefined模式每一种都包含两个分组的寄存器R13和R14的映射，允许每种模式都有自己的堆栈和链接寄存器。
10.寄存器R15用作程序计数器（PC）。
在ARM状态，位［1:0］为0，位［31:2］保存PC。
11.程序状态寄存器CPSR的N、Z、C、V分别指-------，I=1指------、F=1指------，M[4：0]用做-------。
12.A RM指令集大致分为6类：分支/跳转指令、存储器访问指令、数据处理指令、程序状态寄存器指令、异常中断指令、协处理器指令。
arm cortex-m0+嵌入式系统原理及应用
ARM Cortex-M0+是一种基于ARMv6-M架构的32位微控制器，用于低功耗、成本敏感和资源受限的嵌入式系统。
它具有低功耗、高能效、高稳定性等特点，因此被广泛应用于各种嵌入式设备，如传感器、智能家居、智能手表、智能穿戴设备等。
以下是ARM Cortex-M0+嵌入式系统原理及应用的主要内容：1. 架构ARM Cortex-M0+处理器采用了精简指令集（RISC）架构，其指令集更小、更简单，因此可以实现更高的执行效率和更低的功耗。
它拥有32位数据总线和地址总线，支持32位数据操作和地址访问。
此外，Cortex-M0+还包含了内置的调试和跟踪机制，便于开发者进行调试和优化。
2. 特性Cortex-M0+的特点包括：低功耗、高能效、低成本、高性能和可靠性。
它具有多种功耗模式，支持动态电压调节和时钟门控等功能，可以在低功耗状态下运行，并且具有快速唤醒和响应的能力。
此外，Cortex-M0+还支持快速中断响应和多种外设接口，如GPIO、SPI、I2C、USART等。
3. 应用Cortex-M0+广泛应用于各种低功耗、小型、成本敏感和资源受限的嵌入式系统，包括传感器、智能家居、智能手表、智能穿戴设备、医疗设备、安防设备等。
以智能家居为例，Cortex-M0+可以用于控制家庭电器、监测环境温度、湿度、光线等参数，并将数据传输到云端进行分析和处理。
在医疗设备中，Cortex-M0+可以用于监测心率、血压、血糖等生命体征，并将数据传输到医疗机构进行分析和诊断。
总之，ARM Cortex-M0+是一种高性价比、低功耗、高效能的微控制器，可以广泛应用于各种嵌入式系统。
它的特点和优势使得它成为了许多嵌入式设备的首选芯片。
ARM微处理器与嵌入式系统开发
ARM Keil MDK开发工具
总结词
简单易用、适合初学者和嵌入式开发人员
详细描述
ARM Keil MDK（Microcontroller Development Kit）是ARM公司推出的一款适用于 ARM微控制器开发的集成开发环境（IDE）。它提供了完整的开发工具链，包括编译器、调
试器、仿真器和代码编辑器等，支持多种ARM处理器，如Cortex-M0、Cortex-M3等。 Keil MDK具有简单易用的界面和丰富的库函数，适合初学者和嵌入式开发人员使用。
制和优化。
ARM微处理器的应用领域
嵌入式系统
ARM微处理器广泛应用于各种嵌入 式系统，如智能家居、智能仪表、工 业控制等。
移动设备
ARM微处理器广泛应用于智能手机 、平板电脑、笔记本电脑等移动设备 中。
网络通信
ARM微处理器在网络通信领域也有 广泛应用，如路由器、交换机、基站 等。
多媒体处理
ARM微处理器在多媒体处理领域 有广泛应用，如数字电视、音频处理 、视频编解码等。
XXX.xxx
REPORTING
2023 WORK SUMMARY
arm微处理器与嵌入 式系统开发
作者：XXX
20XX-XX-XX
XXX.xxx
目录
• ARM微处理器概述 • ARM微处理器的体系结构 • ARM微处理器的开发工具 • 嵌入式系统开发 • ARM微处理器在嵌入式系统中的应用
PART 01
ARM9体系结构具有高性能、低功耗 、高集成度等特点，广泛应用于智能 手机、平板电脑、数字电视等领域。
ARM11体系结构
ARM11系列微处理器是ARM公司推 出的高性能处理器系列，采用高性能 的哈弗结构，支持32位和64位指令集 。
嵌入式系统开发基础—基于ARM9微处理器C语言程序设计(第五版)配套课件
1. ARM7系列微处理器
ARM7系列微处理器是低功耗的32位RISC处理器，适合用 于对价位和功耗要求较高的消费类产品。ARM7系列有如下 特点： ❖ ·具有嵌入式ICE—RT逻辑，调试开发方便。 ❖ ·极低的功耗，适合对功耗要求较高的产品，如便携式 产品。 ❖ ·能够提供0.9 MIPS（MIPS，每秒百万条指令）/MHz 的三级流水线结构。 ❖ ·对操作系统的支持广泛，如Windows CE、Linux、 PalmOS（最流行的掌上电脑操作系统）等。 ❖ ·指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列 兼容，便于用户的产品升级换代。 ❖ ·主频最高可达130MHz，高速的运算处理能力可胜任 绝大多数的复杂应用。
1.1.2 嵌入式控制系统的设计方法
❖ 做为嵌入式控制器的单片机，不管是8位单片机还 是16位单片机或32位单片机，由于受其本身资源限 制，其应用程序都不能在其本身上开发。开发其应 用程序，还需要一台通用计算机，如常用的IBMPC机或兼容机，Mindows95/98/2000或XP操作系 统，256M以上内存，1G以上硬盘内存空间（运行 交叉编译环境ADS1.2最低配置）。我们也称这台 通用计算机为“宿主机”，称做为嵌入式控制器的 单片机为“目标机”。应用程序在“宿主机”上开 发，在“目标机”上运行。“目标机”和“宿主机” 之间利用计算机并口通过一台叫“仿真器”的设备 相连，程序可以从“宿主机”传到“目标机”，这 也叫程序下载，也可以从“目标机”
1.1.3 嵌入式控制系统各种设计方法 的特点
1. 目标机上安装某种嵌入式操作系统
❖ 人们在目标机上嵌入某种功能较强且占用内 存较少的操作系统，用户程序在该操作系统 支持下运行。我们也把这种操作系统叫嵌入 式操作系统，嵌入式操作系统有多种，如比 较著名的Windows CE，Linux，μC/OS-Ⅱ 等等。特别是Linux操作系统，由于代码简 练、功能强大、内核公开等优点，获得广泛 应用。
ARM嵌入式系统简介
工业控制中的ARM嵌入式系统
工业控制
ARM嵌入式系统在工业控制领域的应用也非常广泛，如自动化生产线、机器人控制系统 等。通过ARM嵌入式系统，可以实现设备的远程控制、自动化运行和智能化管理等功能 ，提高工业生产的效率和稳定性。
ARM指令集的特点与优势
01 02 03 04
ARM指令集具有简单、高效、易于理解和实现的特点，使得ARM处 理器在功耗、面积和性能方面具有优秀的表现。
ARM指令集支持大量的寄存器和寻址模式，使得指令执行更加灵活 和高效。
ARM指令集还支持条件执行和并行执行，能够进一步提高处理器的 性能和效率。
ARM指令集的开放性和可定制性使得ARM处理器广泛应用于各种嵌 入式系统领域，如智能家居、物联网、智能终端等。
AI和机器学习
嵌入式系统将越来越多地用于实现人 工智能和机器学习功能，需要更高效 的算法和硬件实现。
安全性和可靠性
随着嵌入式系统在关键任务中的应用 增加，对安全性和可靠性的需求将更 高，需要更多的研究和投资来确保系 统的安全性和可靠性。
05
ARM嵌入式系统应用案例
智能家居中的ARM嵌入式系统
• 智能家居：ARM嵌入式系统在智能家居领域的应用广泛，如智能照明、智能 安防、智能环境监测等。通过ARM嵌入式系统，可以实现家居设备的远程控 制、自动化控制和智能化管理，提高生活便利性和舒适度。
疗器械等。
02
ARM架构与指令集
ARM架构简介
1
ARM架构是一种基于精简指令集（RISC）的微 处理器架构，具有低功耗、高性能、低成本等优 点。
arm课后习题及答案
第 1 章嵌入式系统基础1. 什么是嵌入式系统？它由哪几部分组成？有何特点？写出你所想到的嵌入式系统。
答：(1)定义：国内对嵌入式系统的一般定义是：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
(2)组成：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件等几部分组成。
(3)特点： a. 软硬件一体化，集计算机技术、微电子技术、行业技术于一体；b. 需要操作系统支持，代码小，执行速度快；c. 专用紧凑，用途固定，成本敏感；d. 可靠性要求高；e. 多样性，应用广泛，种类繁多。
(4)嵌入式系统：个人数字助理(PDA、机顶盒(STB、IP电话。
2. 嵌入式处理器分为哪几类？答：( 1、低端的微控制器( MicroController Unit,MCU 、；( 2、中高端的嵌入式微处理器( Embeded MicroProcessor Unit,EMPU 、；(3)通信领域的DSP处理器(Digital Signal ProcessorQSP );(4、高度集成的片上系统( System on Chip,SoC、。
3. ARM英文原意是什么？它是一个怎样的公司？其处理器有何特点？答：(1、英文原意：Advaneed RISC Machines。
高级精简指令集机器。
(2)公司简介：该公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权设计供应商，通过将其高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器、外围和系统芯片设计技术转让给合作伙伴来生产各具特色的芯片。
ARh公司已成为移动通信、手持设备、多媒体数字消费嵌入式解决方案的RISC标准。
(3)其处理器特点： a. 小体积、低功耗、低成本而高性能； b.16/32 位双指令集； c. 全球的合作伙伴众多。
4. 什么是实时系统？它有哪些特征？如何分类？答：(1)实时系统的定义：实时系统(Real Time System)是指产生系统输出的时间对系统至关重要的系统。
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5章ARM指令集特点寻址方式和指令
标志
C＝1，Z＝0 C＝0，Z＝l
N＝V N!＝V Z=0，N=V Z＝1，N!=V 任何 ARMv3之前
含义
无符号数大于 无符号数小于或等于 有符号数大于或等于 有符号数小于 有符号数大于 有符号数小于或等于 无条件执行(指令默认条件) 该指令从不执行
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
《嵌入式系统基础教程 》第09讲第5章ARM指 令集特点寻址方式和指
令
2023/5/9
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
第5章 ARM指令集和汇编语言程序
l 本章主要介绍以下内容：
l ARM指令集的基本特点 l 与Thumb指令集的区别 l 与x86处理器的区别 l ARM指令格式
l 举例：
l SUB R1，R1，R2 ;R1－R2→R1 l MOV PC，R0 ;PC←R0，程序跳转到指定地址 l LDR R0，[R1]，－R2
;读取R1地址上的存储器单元内容并存入R0， ;且R1＝R1－R2，后索引偏移 l AND R0，R5，R2 ;R2中存放的是第2操作数 ;该数据属于寄存器方式的第2操作数
运算指令能够访问存储器
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
ARM指令集的编码格式
l 参看ARM指令集编码格式PDF文件
2008年6月28日
《嵌入式系统基础教程》第09讲第5 章ARM指令集特点寻址方式和指令
ARM指令集的语法
l 一条典型的ARM指令语法如下所示：
寄存器寻址
l 操作数的值在寄存器中，指令中的地址码字段指 出的是寄存器编号，指令执行时直接取出寄存器 值来操作。寄存器寻址指令举例如下：
ARM入门学习方法
ARM入门学习方法ARM（Advanced RISC Machines）是一款广泛应用于嵌入式系统的处理器架构。
在现代智能手机、平板电脑和其他嵌入式设备到工控机等各种领域中，ARM处理器都是非常常见的。
对于初学者来说，学习ARM处理器并不是一件容易的事情，因为它涉及到底层计算机体系结构和汇编语言的知识。
以下是一些学习ARM的入门方法，希望能对初学者有所帮助。
1.了解计算机体系结构的基础知识：在学习ARM之前，了解计算机体系结构的基础知识是非常重要的。
了解计算机内部的组成部分，例如中央处理器（CPU）、存储器（内存）和输入输出设备等，对于理解ARM的工作原理和操作方式是必要的。
2.学习汇编语言：学习ARM处理器需要理解其指令集和汇编语言。
汇编语言是一种低级别的语言，用于与计算机硬件进行交互。
学习汇编语言可以帮助你理解ARM指令的功能和操作方式，并且可以更深入地了解ARM处理器的内部工作原理。
3.寻找合适的学习资源：有很多书籍、在线教程和视频教程可以用于学习ARM处理器。
寻找一些适合自己学习风格的资源，并坚持学习。
一些推荐的资源包括《ARM体系结构与编程》、《ARM嵌入式系统开发与应用》等。
5.进行实际项目练习：书本知识只是理论的一部分，实践才是真正掌握ARM的关键。
尝试编写一些简单的ARM汇编程序，并通过模拟器或硬件开发板进行调试和运行。
从简单的程序开始，逐渐挑战更复杂的项目，加深对ARM处理器的理解和掌握。
6.参加社区和论坛讨论：加入ARM相关技术社区和论坛，与其他ARM学习者和专业人士交流和讨论。
这样可以获取更多的学习资源和经验分享，并且可以解决在学习过程中遇到的问题。
7.持续学习和更新：由于技术的发展和更新，ARM处理器的版本和特性也在不断更新。
持续学习和更新自己的知识，关注最新的ARM处理器架构和技术趋势，可以帮助你保持竞争力并适应快速变化的嵌入式行业。
学习ARM处理器需要时间和耐心，但掌握这一技能将为你打开嵌入式系统领域的大门，并为你的职业发展提供更多机会。
嵌入式电路基础知识
嵌入式电路基础知识嵌入式电路是一种集成了处理器、存储器和其他功能电路的特殊电路系统，通常用于控制和管理电子设备的各种功能。
本文将介绍嵌入式电路的基础知识，包括嵌入式系统的结构、常见的嵌入式处理器和常用的嵌入式开发工具。
一、嵌入式系统的结构嵌入式系统由三个基本组成部分构成：处理器、存储器和输入输出设备。
处理器是嵌入式系统的核心，负责执行指令和控制系统的各个功能。
存储器用于存储程序和数据，包括RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）两种类型。
输入输出设备用于与外部环境进行交互，如显示器、键盘、传感器等。
二、常见的嵌入式处理器嵌入式处理器根据其体系结构可以分为CISC（复杂指令集计算机）和RISC（精简指令集计算机）两种类型。
CISC处理器指令集复杂，可以执行较为复杂的操作，适用于需要高性能的应用场景。
RISC处理器指令集简化，执行速度较快，适用于对性能要求不高但功耗要求低的应用场景。
常见的嵌入式处理器有ARM、MIPS和PowerPC等。
三、常用的嵌入式开发工具嵌入式开发工具是用于嵌入式系统设计和开发的软件工具。
常见的嵌入式开发工具包括集成开发环境（IDE）、编译器、调试器和仿真器等。
IDE是一个集成了编程编辑器、编译器、调试器和其他开发工具的软件平台，可以提供开发者所需的一站式开发环境。
编译器用于将高级语言代码转换为机器语言代码，使处理器能够执行相应的指令。
调试器用于调试和测试嵌入式系统，帮助开发者定位和修复系统中的错误。
仿真器可以模拟嵌入式系统的运行环境，帮助开发者在没有实际硬件的情况下进行系统开发和测试。
四、嵌入式系统的应用领域嵌入式系统广泛应用于各个领域，如消费电子、汽车、医疗设备、工业自动化等。
在消费电子领域，嵌入式系统被广泛应用于智能手机、平板电脑、智能电视等设备中，实现各种功能和服务。
在汽车领域，嵌入式系统用于车载导航、车载娱乐、车辆控制等方面，提升驾驶体验和安全性能。
在医疗设备领域，嵌入式系统被应用于医疗监护、手术辅助和健康管理等方面，为医疗行业带来创新和便利。
ARM设计和嵌入式系统开发
ARM设计和嵌入式系统开发随着科技的发展，嵌入式系统的运用越来越广泛。
嵌入式系统是一类具有特定功能的计算机系统，主要应用于各种电子设备中，例如手机、电视、汽车等。
ARM设计及其开发嵌入式系统是一门不可或缺的技术。
一、ARM设计的基本概念ARM，全称为Advanced RISC Machines，即优化的精简指令集计算机。
ARM架构具有高度可制定性、低功耗、高效能和低成本等优点，可以处理来自不同应用领域的复杂问题。
二、ARM设计的应用场景在智能手机和平板电脑等行业中，ARM处理器具有出色的应用。
它们能够支持更高的时钟速度，并达到更高的效率。
此外，ARM处理器还广泛应用于能源管理、智能电网、自动驾驶汽车、工业自动化和可穿戴设备等领域。
三、嵌入式系统的开发流程嵌入式系统开发是一项复杂的任务，整个开发过程需要经历多个阶段，包括系统规划、硬件设计、软件设计和测试等。
1.系统规划系统规划需要确保系统的设计符合需求，并能够在特定的环境中正常工作。
在规划阶段，需要分析用户的需求，确定系统的目标和功能，盘点硬件和软件的资源，以及确定数据流程和输入输出。
2.硬件设计硬件设计阶段需要实现系统的电子组件。
在设计时，需要选择适当的硬件平台、器件和接口，并根据用户需求编写设备驱动程序。
3.软件设计软件设计是嵌入式系统开发的最重要的一个步骤。
在这个阶段，需要编写驱动程序、应用程序和底层函数等。
4.测试测试是确保系统正常工作的最终阶段。
在测试时，需要使用不同的方法来验证系统的功能。
包括单元测试、模块测试以及整体测试等。
四、嵌入式系统的关键应用相比于传统的计算机系统，嵌入式系统具有更广泛的应用领域。
例如，它们在自动化和控制系统中可以帮助机器人和其他设备智能化、提高能源效率，和尽量减少环境影响。
此外，还可以在交通、制造和医疗保健等行业中应用。
例如，在汽车制造业中，嵌入式系统可用于实现自动驾驶技术，帮助人们实现更安全和更高效的交通方式。
ARM基础知识
复习问题提纲第一讲基础知识1.什么是嵌入式系统（IEEE定义和国内普遍认同的定义分别是什么）？IEEE（国际电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义：“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。
更简单的讲:就是嵌入到对象体中的专用计算机系统。
三要素：嵌入、专用、计算机嵌入性：嵌入到对象体系中，有对象环境要求专用性：软、硬件按对象要求裁减计算机：实现对象的智能化功能2.嵌入式系统的特点？1、专用软、硬件可剪裁可配置；2、低功耗、高可靠性、高稳定性；3、软件代码短小精悍；4、代码可固化；5、实时性；6、弱交互性7、嵌入式系统软件开发通常需要专门的开发工具和开发环境；8、要求开发、设计人员有较高的技能。
3.嵌入式系统的组成？嵌入式系统总体上是由硬件和软件组成的，硬件是其基础，软件是其核心和灵魂。
第二讲ARM技术概述（以下指的arm处理器都是指ARM920T）1.arm处理器是32位架构，它支持的基本数据类有哪3个（提示：字节、？、？）？(1)Byte:字节，8bit(2)Halfword:半字，16bit（半字必须与2字节边界对齐）（3）word:字，32bit（字必须与4字节边界对齐）2.什么是存储大小端模式？所谓的大端模式，是指高位字节存放在低地址单元中，而低位字节存放在高地址单元中。
所谓的小端模式，是指低位字节存放在低地址单元中，而高位字节存放在高地址单元中。
3.arm处理器有哪7种工作模式，每种工作模式下通用工作寄存器有多少个、作用是什么、各个模式间哪些模式下有自己专有的寄存器，哪些寄存器是各个模式彼此公用的，哪些寄存器一般有固定的用途是什么？哪两种模式寄存器完全相同，哪种模式它的专有寄存器最多？（1）ARM微处理器支持7种运行模式，分别为：用户模式(usr)：ARM处理器正常的程序执行状态。
ARM复习资料
第一章对嵌入式系统的定义：从技术的角度定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。
从系统的角度定义：嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统。
术语嵌入式反映了这些系统通常是更大系统中的一个完整的部分，称为嵌入的系统。
嵌入的系统中可以共存多个嵌入式系统嵌入式处理器可以分为以下几大类：▪嵌入式微处理器（EMPU）；▪嵌入式微控制器（MCU）；▪嵌入式DSP处理器（DSP）；▪嵌入式片上系统（SOC）。
操作系统：多道批处理操作系统；实时操作系统；分时操作系统什么是嵌入式操作系统?嵌入式操作系统是操作系统的一种类型，是在传统操作系统的基础上上加入符合嵌入式系统要求的元素发展而来的使用嵌入式实时操作系统的必要性：▪嵌入式实时操作系统提高了系统的可靠性。
▪提高了开发效率，缩短了开发周期。
▪嵌入式实时操作系统充分发挥了32位CPU的多任务潜力常见的嵌入式实时操作系统：ulinux，windows CE，VxWorks，uc/os-II第二章ARM内核采用RISC体系结构，因此具有RISC的结构特点：▪具有大量的通用存储器；▪独特的装载/保存（load-store）结构；▪简单的寻址模式▪统一和固定长度的指令格式。
此外ARM体系结构还具有如下特性：1每条数据处理指令可同时包含算术逻辑单元（ALU）的运算和移位处理，实现ALU和移位器的最大利用；2使用地址自增和自减的寻址方式优化程序循环；3装载/保存指令对数据的批量传输，实现最大数据吞吐量;4大多数指令的条件执行，实现最快速的代码执行。
常用的ARM处理器系列：ARM7系列、ARM9系列、ARM10系列、ARM11系列、Intel的XScal 系列和MPCore系列ARM-TDMI解释：精简指令集处理器T：支持高密度16位的Thumb指令集；D：支持片上调试M：支持64位系统I：支持Embedded ICE硬件仿真从偶数地址开始的连续2个字节构成一个半字；以能被4整除的地址开始的连续4个字节构成一个字；ARM指令的长度刚好是一个字，Thumb指令的长度刚好是一个半字。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ARM嵌入式目录一、开发工具二、操作系统嵌入式linux与ARM开发板的入门建议一、开发工具二、操作系统嵌入式linux与ARM开发板的入门建议展开ARM嵌入式简介ARM（Advanced RISC Machines），既可认为是一个公司的名字，也可认为是对一类微处理器的统称。
ARM是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
1991 年 ARM 公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。
目前，采用 ARM技术知识产权（ IP ）核的微处理器，即我们通常所说的 ARM 微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于 ARM 技术的微处理器应用约占据了 32 位 RISC 微处理器75 ％以上的市场份额， ARM 技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
ARM 公司是专门从事基于 RISC 技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的 ARM 微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的 ARM 微处理器芯片进入市场。
目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用 ARM 公司的授权，因此既使得 ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。
ARM处理器的三大特点是：耗电少功能强、16位/32位双指令集和众多合作伙伴。
根据IEEE（国际电机工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（原文为devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants）。
这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。
嵌入式系统的核心是嵌入式微处理器。
今天嵌入式系统带来的工业年产值已超过了1万亿美元，1997年来自美国嵌入式系统大会(Embedded System Conference)的报告指出，未来5年仅基于嵌入式计算机系统的全数字电视产品，就将在美国产生一个每年1500亿美元的新市场。
美国汽车大王福特公司的高级经理也曾宣称，“福特出售的‘计算能力’已超过了IBM”，由此可以想见嵌入式计算机工业的规模和广度。
1998年11月在美国加州举行的嵌入式系统大会上，基于RTOS的Embedded Internet成为一个技术新热点。
在国内，“维纳斯计划”和“女锅计划”一度闹得沸沸扬扬，机顶盒、信息加电这两年更成了IT热点，而实际上这些都是嵌入式系统在特定环境下的一个特定应用。
据调查，目前国际上已有两百多种嵌入式操作系统，而各种各样的开发工具、应用于嵌入式开发的仪器设备更是不可胜数。
在国内，虽然嵌入式应用、开发很广，但该领域却几乎还是空白，只有三两家公司和极少数人员在从事这方面工作。
由此可见，嵌入式系统技术发展的空间真是无比广大。
用ARM处理器做的嵌入式系统更是前途广阔，接下来就简介开发工具、操作系统等研发设计及制造的公司或组织。
编辑本段一、开发工具ARM应用软件的开发工具根据功能的不同，分别有编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、嵌入式实时操作系统、函数库、评估板、JTAG仿真器、在线仿真器等，目前世界上约有四十多家公司提供以上不同类别的产品。
用户选用ARM处理器开发嵌入式系统时，选择合适的开发工具可以加快开发进度，节省开发成本。
因此一套含有编辑软件、编译软件、汇编软件、链接软件、调试软件、工程管理及函数库的集成开发环境（IDE）一般来说是必不可少的，至于嵌入式实时操作系统、评估板等其他开发工具则可以根据应用软件规模和开发计划选用。
使用集成开发环境开发基于ARM的应用软件，包括编辑、编译、汇编、链接等工作全部在PC机上即可完成，调试工作则需要配合其他的模块或产品方可完成（一） ARM SDTARM SDT的英文全称是ARM Software Development Kit ，是ARM公司(为方便用户在ARM芯片上进行应用软件开发而推出的一整套集成开发工具。
ARM SDT 经过ARM公司逐年的维护和更新，目前的最新版本是2.5.2，但从版本2.5.1开始，ARM公司宣布推出一套新的集成开发工具ARM ADS 1.0，取ARM SDT而代之，今后将不会再看到ARM SDT的新版本。
ARM SDT由于价格适中，同时经过长期的推广和普及，目前拥有最广泛的ARM 软件开发用户群体，也被相当多的ARM公司的第三方开发工具合作伙伴集成在自己的产品中，比如美国EPI公司的JEENI仿真器。
ARM SDT（以下关于ARM SDT的描述均是以版本 2.50为对象）可在Windows95、98、NT以及Solaris 2.5/2.6、HP-UX 10上运行，支持最高到ARM9(含ARM9）的所有ARM处理器芯片的开发，包括StrongARM。
ARM SDT包括一套完整的应用软件开发工具：*armcc ARM的C编译器，具有优化功能，兼容于ANSI C。
*tcc THUMB的C编译器，同样具有优化功能，兼容于ANSI C。
*armasm 支持ARM和THUMB的汇编器。
*armlink ARM连接器，连接一个和多个目标文件，最终生成ELF格式的可执行映像文件。
*armsd ARM和THUMB的符号调试器。
以上工具为命令行开发工具，均被集成在SDT的两个Windows开发工具ADW 和APM中，用户无需直接使用命令行工具。
*APM Application Project Manageer，ARM工程管理器，完全图形界面，负责管理源文件，完成编辑、编译、链接并最终生成可执行映像文件等功能。
（二） ADSADS（ARM Developer Suite），是在1993年由Metrowerks公司开发是ARM 处理器下最主要的开发工具。
ADS 是全套的实时开发软件工具，包编译器生成的代码密度和执行速度优异。
可快速低价地创建ARM 结构应用。
ADS包括三种调试器ARMeXtended Debugger， AXD 向下兼容的ARMDebugger for Windows/ARM Debugger forUNIX 和ARM 符号调试器。
其中AXD 不仅拥有低版本ARM调试器的所有功能，还新添了图形用户界面，更方便的视窗管理数据显示，格式化和编辑以及全套的命令行界面。
该产品还包括RealMonitor™（可以在前台调试的同时断点续存并且在不中断应用的情况下读写内存跟踪调试工具）。
ADS对汇编、C/C++、java支持的均很好，是目前最成熟的ARM开发工具。
很多ARM开发软件（例如Keil）也是借用的ADS的编译器。
ADS在2006年版本已经发布到2.2。
但国内大部分开发者使用的均是1.2版本。
（三） RealView MDKRealView MDK开发工具源自德国Keil公司，被全球超过10万的嵌入式开发工程师验证和使用，是ARM公司目前最新推出的针对各种嵌入式处理器的软件开发工具。
RealView MDK集成了业内最领先的技术，包括µVision3集成开发环境与 RealView编译器。
支持ARM7、ARM9和最新的Cortex-M3核处理器，自动配置启动代码，集成Flash烧写模块，强大的Simulation设备模拟，性能分析等功能，与ARM之前的工具包ADS等相比，RealView编译器的最新版本可将性能改善超过20％RealView MDK的突出特性:菜鸟的阿拉伯飞毯——启动代码生成向导，自动引导，一日千里启动代码和系统硬件结合紧密，必须用汇编语言编写，因而成为许多工程师难以跨越多门槛。
RealView MDK的µVision3工具可以帮您自动生成完善的启动代码，并提供图形化的窗口，随您轻松修改。
无论对于初学者还是有经验的开发工程师，都能大大节省时间，提高开发效率。
高手的无剑胜有剑——软件模拟器，完全脱离硬件的软件开发过程RealView MDK的设备模拟器可以仿真整个目标硬件，包括快速指令集仿真、外部信号和I/O仿真、中断过程仿真、片内所有外围设备仿真等。
开发工程师在无硬件的情况下即可开始软件开发和调试，使软硬件开发同步进行，大大缩短开发周期。
而一般的ARM开发工具仅提供指令集模拟器，只能支持ARM内核模拟调试。
专家的哈雷望远镜——性能分析器，看得更远、看得更细、看得更清RealView MDK的性能分析器好比哈雷望远镜，让您看得更远和更准，它辅助您查看代码覆盖情况，程序运行时间，函数调用次数等高端控制功能，指导您轻松的进行代码优化，成为嵌入式开发高手。
通常这些功能只有价值数千美元的昂贵的Trace工具才能提供。
业界最优秀的编译器——RealView 编译器，代码更小，性能更高RealView MDK的RealView编译器与ADS 1.2比较：代码密度：比ADS 1.2编译的代码尺寸小10%；代码性能：比ADS 1.2编译的代码性能高20%。
配备ULINK2仿真器+ Flash编程模块，轻松实现Flash烧写RealView MDK无需寻求第三方编程软件与硬件支持，通过配套的ULINK2仿真器与Flash编程工具，轻松实现CPU片内FLASH、外扩FLASH烧写，并支持用户自行添加FLASH编程算法；而且能支持FLASH整片删除、扇区删除、编程前自动删除以及编程后自动校验等功能，轻松方便。
绝对的高性价比——国际品质，本土价格RealView MDK中国版保留了RealView MDK国际版的所有卓越性能，而产品价格和国内普通开发工具的价格差不多；另外我们还根据不同需求，专门定制了4个版本，以满足工程师们不同的需要。
这绝对是您选择开发工具的首选。
更贴身的服务——专业的本地化的技术支持和服务RealView MDK中国版用户将享受到专业的本地化的技术支持和服务，包括电话、Email、论坛、中文技术文档等，这将为国内工程师们开发出更有竞争力的产品提供更多的助力（四） GNUGNU是“GNU‘s Not Unix”的递归缩写。
Stallman宣布GNU应当发音为Guh-NOO以避免与new这个单词混淆（注：Gnu在英文中原意为非洲牛羚，发音与new相同）。