嵌入式复习：ARM处理器工作状态与系统转换

"嵌入式复习习题包含了嵌入式系统的定义、嵌入式处理器的分类、ARM处理器的工作状态转换及异常响应、嵌入式操作系统的作用、常见的嵌入式操作系统类型，以及ARM处理器的体系结构相关知识。" 嵌入式系统是一种以应用为导向，基于计算机技术，具有可裁剪的软件和硬件，且满足特定功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。这种系统广泛应用于各种领域，从简单的电子设备到复杂的工业控制系统。 嵌入式处理器主要分为五类：嵌入式微处理器（MPU）、嵌入式微控制器（MCU）、嵌入式数字信号处理器（DSP）、嵌入式片上系统（SoC）和嵌入式可编程片上系统（SOPC）。每种类型的处理器在不同的应用场景中发挥着独特的作用，例如MCU通常用于需要高效能计算和低功耗的设备，而DSP则专门处理数字信号处理任务。 ARM处理器有ARM状态和Thumb状态。ARM状态执行32位的ARM指令，Thumb状态执行16位的Thumb指令。这两种状态可以灵活切换，不影响运行模式和寄存器内容。处理器在上电或复位后默认处于ARM状态。通过执行特定的BX跳转指令，结合操作数的状态位，可以实现状态之间的切换。异常响应时，如中断、快速中断、未定义指令、数据abort、软件中断等，处理器会自动进入ARM状态，以便处理异常事件。 嵌入式操作系统（RTOS）的主要作用包括内存管理、中断处理、任务调度、通信机制和时间管理。常见的嵌入式操作系统有WinCE、VxWorks和uClinux，它们为开发者提供了稳定、高效的软件平台。 ARM7和ARM9分别代表了不同的处理器架构。ARM7遵循冯·诺依曼体系结构，数据和指令共享同一总线；而ARM9采用哈佛体系结构，数据和指令总线独立，提升了处理速度。 ARM处理器共有7种工作模式，包括用户模式（User）、系统模式（System）、管理模式（Supervisor）、中断禁止模式（Interrupt）、快速中断模式（Fast Interrupt）、数据访问终止模式（Abort）和未定义指令模式（Undefined）。其中，管理模式常用于操作系统执行特权级任务，而中断响应时，处理器会切换到相应的中断模式。 嵌入式系统涵盖了从处理器基础到操作系统应用的广泛知识，理解这些概念对于开发和优化嵌入式应用至关重要。