嵌入式系统设计：ARM处理器工作模式与实时系统调度

"软考嵌入式系统设计师笔记，涵盖嵌入式系统组成、工作模式、调度等内容" 在嵌入式系统设计中，了解硬件层、中间层、系统软件层以及应用软件层的结构至关重要。硬件层主要包括嵌入式微处理器、存储器、通用设备接口和I/O接口，其中，嵌入式核心模块由微处理器、电源电路、时钟电路和存储器构成。Cache作为缓存，提高处理器访问速度。中间层，即硬件抽象层(HAL)或板级支持包(BSP)，提供了与硬件无关的接口，简化了上层软件开发。BSP的初始化包括片级、板级和系统级，同时需要设计硬件驱动。 系统软件层以RTOS为核心，结合文件系统、图形用户界面(GUI)、网络系统和通用组件模块，为应用软件提供基础。RTOS是实时操作系统的代表，确保系统响应时间和任务执行的确定性。应用软件则根据实际需求，利用这些基础平台开发特定的应用程序。 嵌入式系统定义强调其应用导向、计算机技术基础和可裁剪性，发展经历了从无操作系统到面向Internet的四个阶段。IP核是集成电路设计中的关键，根据设计程度分为软核、固核和硬核，是构建系统芯片(SOC)的核心。 实时系统的调度是保证任务按时执行的关键。抢占式调度允许高优先级任务打断低优先级任务，实时性强但上下文切换频繁；非抢占式调度则按时间片分配，避免了中断，适用于对实时性要求不那么严格的情况。在设计嵌入式系统时，选择合适的调度策略对于满足系统性能要求至关重要。 在《人月神话》第二版中提到的七种工作模式，是ARM处理器的重要特性。ARM处理器有ARM状态、Thumb指令状态(包括Thumb-2状态)和调试状态。ARM和Thumb状态之间的切换通过BX指令完成，具体取决于操作数寄存器的最低位。工作模式的理解对于深入掌握ARM处理器的编程和调试至关重要。 嵌入式系统设计涉及多层面的知识，从硬件到软件，再到实时调度，每一方面都需要深入理解和掌握，才能有效地设计和优化嵌入式系统。对于准备软考嵌入式系统设计师的考生来说，这些知识点是备考的重点。