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ARM 基础知识 arm应用知识

ccvgpt 2024-10-11 11:34:15 基础教程 12 ℃

【1】ARM公司成立时间 1990年11月

ARM公司前身--ACORN电脑公司

ARM不生产芯片

ARM 基础知识 arm应用知识

【2】CISC与RISC的比较

CISC-复杂指令集:指令多,功能多,周期不定 ---单片机,电脑(X86架构)

RISC-精简指令集:指令少,功能少,大多采用单周期指令 ---ARM芯片(ARM架构)

【3】ARM芯片

开始的命名

ARM6 ARM7 ARM9 ARM11,到了ARM11之后,采用新的命名规则

cortex-a8

cortex_a系列:主要用于多媒体方向,高性能方向 ---三星 S2(cortex-a9芯片)

cortex_R系列:主要用于实时方向,---汽车安全气囊,军工企业

cortex_M系列:主要用于微控制器---- STM32(M3)

【4】计算机组成原理

硬件(Hardware):计算机的实体部分,可以实现计算机最基本的操作行为。 键盘。

能识别的语言是:机器语言---二进制码(0,1组合)

软件(Software):使计算机实现各种功能的程序集合。包括系统软件、应用软件两大类。BIOS。

计算机系统=硬件系统+软件系统

硬件是计算机系统的物质基础,软件是计算机系统的灵魂。硬件和软件是相辅相成的,不可分割的整体。

计算机系统的硬件组成:6个

1、输入设备

输入设备的任务是把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去,并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。eg:键盘,鼠标,扫描仪

2、输出设备

输出设备的任务是将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。eg:显示器、打印机、绘图仪等。

3、存储器

存储器是用来存放程序和数据的部件,它是一个记忆装置,也是计算机能够实现“存储程序控制”的基础。

辅助存储器(外存)-- :用来存放当前不执行的程序和数据,CPU不能直接访问,要执行--需要将程序和数据传送到内存,然后在执行---flash,ROM,nandflash,norflash,硬盘,EMMC

主存储器(内存) -- :可由CPU直接访问,用来存放当前正在执行的程序和数据。

RAM,SDRAM,DRAM.

cache --高速缓存器:CPU可以直接访问,用来存放当前正在执行的程序中的活跃部分,以便快速地向CPU提供指令和数据。

X86上I/O空间和存储空间是独立的,但在ARM上是一样的因为是同一编址

比较:

cache 辅助存储器 主存储器

价格最贵 最便宜 一般

速度最快 最慢 一般

容量最小 最大 一般

冯.诺依曼结构 ---总线(数据和地址)

哈佛结构 ----地址总线和数据总线

4、运算器

运算器是对信息进行处理和运算的部件,经常进行的运算是算术运算和逻辑运算,因此运算器的核心是算术逻辑运算部件ALU。运算器中有若干个寄存器(如累加寄存器、暂存器等)。

ALU运算:数据通过输入设备到数据总线传送给寄存器,寄存器传送给ALU通过相应的寄存器进行对应的计算,计算结果通过数据总线,传送给输出设备

5、控制器

控制器是整个计算机的指挥中心。

控制器中主要包括时序控制信号形成部件和一些专用的寄存器。

PC--->指向将要执行的指令的地址。(不要记)

指令译码器:翻译成计算机能识别的语言

指令寄存器:暂时存储从地址空间中读到的指令

操作控制器:执行相应的指令

6、计算机的总线结构(总线的通信指的是--主存储器跟IO接口控制的外部设备通信)

将各大基本部件,按某种方式连接起来就构成了计算机的硬件系统。目前许多计算机(主要指小、微型计算机)的各大基本部件之间是用总线(Bus)连接起来的。总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路,它能分时地发送与接收各部件的信息。

单总线结构:主存储器和外部设备IO之间通信需要CPU的干预

多总线结构:

DMA总线:direct memory accessed 直接内存访问总线

DMA总线,如果主存储器和IO接口通信,不需要CPU的干预。

主存发出信号,告知CPU需要使用DMA总线通信,CPU给一个响应信号,交出总线控制权,DMA开始通信,DMA总线交还总线控制权

对于嵌入式软件编程来说,由于单总线结构是将CPU、I/O和存储器都接在同一总线上,因此对内存的操作和对I/O的操作可以使用相同的指令系统。

但是对于多总线结构,由于CPU和主存、CPU和I/O之间使用不同的系统总线,因此,操作内存和操作I/O使用不同的指令,即:不能用操作内存的方式去操作I/O端口。

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