ARM体系结构详解：从基础到ARM7、ARM9

"该资源是亚嵌教育成都中心关于ARM体系结构的课程教学内容，涵盖了计算机体系结构基础、ARM架构、ARM处理器的工作状态、存储器格式、工作模式、寄存器组织以及异常处理等方面。此外，还介绍了冯诺伊曼结构与哈佛结构，并对比了CISC和RISC指令集的历史和发展。" 在深入理解ARM体系结构之前，我们首先要了解计算机体系结构的基础概念。计算机体系结构是描述计算机硬件和软件如何交互的一系列设计原则和方法。冯诺伊曼结构，由约翰·冯·诺伊曼提出，是现代计算机的基本模型，它包括指令寄存器、控制器、数据通道、输入输出设备、中央处理器和存储器。在这种结构中，程序和数据共享同一存储空间，导致了“冯诺伊曼瓶颈”，即当数据传输量大时，处理速度可能受限于内存访问速度。 为了解决这一问题，哈佛结构被引入，它将指令和数据存储分开，允许并行读取指令和数据，提高了系统性能。ARM体系结构采用了改良的哈佛结构，结合了冯诺伊曼结构和哈佛结构的优点，实现了更高效的指令和数据处理。 ARM处理器是基于精简指令集计算（RISC）理念的微处理器，其设计简洁高效，如ARM7和ARM9系列。RISC与复杂指令集计算（CISC）相对，RISC强调简化指令，减少指令数量，提高执行速度，而CISC则包含丰富的指令，允许复杂操作但可能导致更高的功耗和设计复杂性。 ARM处理器有多种工作状态，如用户模式（User）、快速中断模式（Fast Interrupt）、系统模式（System）等，这些模式决定了处理器可以执行的操作和对异常的响应方式。ARM体系结构的存储器格式通常是层次化的，包括高速缓存、L1和L2缓存，以及主内存。寄存器组织是ARM处理器的关键部分，包括通用寄存器、程序计数器、条件码寄存器等，它们在指令执行过程中起着至关重要的作用。 异常处理是ARM体系结构中的一个重要方面，包括中断和异常的管理和响应机制，确保系统能够正确处理突发事件，如硬件故障、软件错误或外部请求。 这个资源提供了全面的ARM体系结构学习路径，从基础到高级，对于想要深入理解嵌入式系统和微处理器设计的人来说，是非常宝贵的资料。