ARM各模式下寄存器详解：嵌入式系统架构关键

本文主要探讨了嵌入式ARM体系结构中不同工作模式下的寄存器访问权限，以及ARM处理器的状态和模式。ARM（Advanced RISC Machines）是一家专注于设计高性能、低成本、低功耗RISC（精简指令集）处理器的公司，通过技术授权给众多半导体、软件和OEM厂商，形成了多样化的ARM芯片产品。 文章首先介绍了ARM的基本概念，包括RISC结构的特点，如通用存储器的大量使用、装载/保存操作的高效设计、简单寻址模式和统一指令格式等。ARM为了适应嵌入式应用的需求，特别强调了数据处理指令的灵活性，能同时利用ALU和移位器，以及对循环程序的优化、批量数据传输和条件执行等功能。 在处理器架构方面，文章提到了ARM7、ARM9、ARM10E、Xscale、ARM11等系列，其中Cortex系列是最新的发展，基于ARMv7，分为A、R、M三个子系列，每个系列针对不同的应用场景进行设计。 核心部分讨论了ARM处理器的不同工作模式，即用户模式（User）、系统模式(System)、管理模式(管理模式，包括System Control Register (CPSR)的控制状态位)、未定义模式(Undefined)、中断模式(Interrupt)和快速中断模式(Fast Interrupt)。这些模式对应着不同的权限级别和特权级别，例如，用户模式下的程序不能访问某些管理级寄存器，而在系统模式下，程序可以访问所有寄存器。 此外，文章还涉及到了状态寄存器(CPSR)和程序状态寄存器(SSPR)，它们在各种模式下有不同的使用和意义，如CPSR用于保存处理器当前的工作状态，SSPR则在异常或中断处理时记录现场信息。在异常和中断处理中，ARM体系还涉及到异常向量表，它是处理不同异常事件的入口点。 总结来说，本文详细解释了嵌入式ARM体系结构中寄存器的分类、名称、在不同工作模式下的访问权限，以及处理器状态和工作模式的具体实现，这对于理解和使用ARM处理器在嵌入式系统设计中的作用至关重要。