ARM嵌入式系统基础教程课后答案解析

"ARM嵌入式系统基础教程第二版课后习题答案" 本文将深入探讨嵌入式系统和ARM7处理器的相关知识点，基于提供的部分章节内容进行详细解析。 1. **嵌入式系统** - **嵌入式系统**：指的是嵌入到特定设备或系统中的专用计算机应用系统，它们通常负责特定的功能，例如控制、监测或数据处理。嵌入式系统广泛存在于日常生活中的各个领域，如键盘、鼠标和扫描仪等。 - **嵌入式处理器**：是专为特定应用设计的处理器，主要分为三类：一类注重尺寸、能耗和价格；另一类关注性能；第三类则兼顾性能、尺寸、能耗和价格。 2. **ARM7处理器** - **ARM7TDMI**：T表示支持16位Thumb指令集，D代表片上调试，M意味着包含64位乘法指令，I代表Embedded ICE硬件仿真功能。 - **处理器结构**：ARM7TDMI采用3级流水线，使用冯·诺依曼结构进行存储器编址。 - **处理器模式与状态**：ARM处理器模式涉及到不同寄存器的使用，处理器状态则涉及可执行的指令集。处理器模式包括用户模式、系统模式、管理模式、中止模式、未定义模式、中断模式、快速模式；处理器状态则有ARM状态（执行32位ARM指令）和Thumb状态（执行16位Thumb指令）。 - **寄存器用途**：PC（程序计数器）使用R15寄存器，LR（链接寄存器）使用R14，R13作为堆栈指针SP。 - **CPSR寄存器**：位31~28是条件代码标志位（N、Z、C、V），位7~0包含控制标志位（I、F、T、M4~0），其中I和F分别用于禁止IRQ和FIQ中断。 3. **存储器格式** - **字节序**：大端格式中，高字节存储在低地址，小端反之。以0x4000为例，大端模式下R2的值在地址0x4000处为0x12，小端模式为0x78。 4. **处理器异常** - **异常条件**：ARM7TDMI可能因异常事件（如中断、数据访问错误等）进入异常模式。 - **异常模式**：不同类型的异常会导致处理器进入不同的模式，如中断异常进入中断模式，数据访问异常进入中止模式等。 - **异常处理**：进入异常时，处理器通常会保存当前状态，更新PC以指向异常服务例程，并根据CPSR中的控制位调整中断使能状态。 以上是对ARM嵌入式系统基础和ARM7处理器架构的简要介绍。通过深入学习这些概念，读者可以更好地理解嵌入式系统的设计和ARM处理器的工作原理，这对于嵌入式开发人员来说至关重要。在实际项目中，掌握这些知识有助于高效地编写和调试嵌入式代码，优化系统性能，以及解决可能出现的硬件和软件问题。