嵌入式系统复习重点：ARM7TDMI与处理器模式

"嵌入式系统复习题_答案" 嵌入式系统是计算机科学的一个重要分支，它涉及到在特定应用环境中集成微处理器的专用系统。这些系统通常被设计为执行特定的任务，具有高效能、低功耗和小型化的特点。本复习资料主要涵盖嵌入式系统的基础知识以及ARM7处理器的相关内容。 1. 嵌入式系统的基本概念： 嵌入式系统是指那些嵌入到其他设备中，完成特定功能的计算机系统。它们不包括通用的个人电脑（如PC机），但可以包括手机、MP3播放器和数码相机等设备。嵌入式操作系统的选择通常包括Linux（如VxWorks、uc/os-II）、实时操作系统，而不是像Windows 2000或XP这样的桌面操作系统。 2. 嵌入式系统项目开发周期： 项目开发生命周期通常包括识别需求、提出解决方案、执行项目等阶段，但不包含系统规划。这意味着在开始一个嵌入式系统项目之前，必须明确需求，然后设计并实现解决方案，最后执行和维护项目。 3. ARM7TDMI处理器详解： ARM7TDMI是一款由ARM公司设计的微处理器，其中T代表了它支持Thumb指令集，D表示数据预取，M表示哈佛架构的存储器模型，I则表示它支持片上调试功能。ARM7采用三级流水线技术，包括取指、译码和执行阶段。在三级流水线中，当一条指令被译码时，上一条指令正在执行，而下一条指令正在被取指。 4. ARM7处理器的状态和模式： ARM7处理器有两种主要的工作状态：ARM状态和Thumb状态，分别对应不同的指令集。它有7种处理器模式，包括用户模式、快中断模式、中断模式、管理模式、中止模式、未定义模式和系统模式。其中，用户模式是正常的程序运行模式，不能直接切换到其他模式；管理模式是操作系统的核心，用于保护代码和资源；系统模式类似于用户模式，但可以直接切换到所有模式。 5. 寄存器结构： 在ARM7处理器中，有37个用户可见寄存器，其中6个是状态寄存器（CPSR），31个是通用寄存器。程序计数器（PC）是R15，程序状态寄存器（CPSR）用于保存执行状态，链接寄存器LR是R14，堆栈指针SP是R13。CPSR包含了控制位和条件代码标志，例如N、Z、C和V，分别表示负、零、进位/借位和溢出标志。 6. CPSR中的条件代码标志： N标志表示前次运算结果的负数情况；Z标志表示结果为零；C标志表示有进位或借位；V标志表示发生溢出。因此，如果前次运算结果为负数，CPSR的N位为1；若结果为零，则Z位为1。 以上内容是嵌入式系统复习的关键知识点，涵盖了嵌入式系统的基本概念、开发流程以及ARM7处理器的内部结构和工作原理，是理解和掌握嵌入式系统设计与实现的基础。