冯诺依曼与哈佛结构对比及ARM异常处理

"这篇文档是哈工大关于嵌入式系统的作业，主要涵盖了冯诺依曼结构与哈佛结构的区别、交叉开发环境的介绍、ARM处理器的异常处理机制以及CPSR（程序状态寄存器）的详细说明。" 在嵌入式系统的学习中，了解计算机体系结构的基础至关重要。冯诺依曼结构与哈佛结构是两种常见的计算机设计模式。冯诺依曼结构的核心特点是程序和数据共享同一存储空间，执行指令时需先从内存取出指令进行译码，然后再取操作数执行。而哈佛结构则将指令和数据存储在独立的存储器中，两者具有独立的地址和数据总线，允许指令和数据的并行读取，提高了执行效率。 交叉开发环境是嵌入式系统开发中的重要概念，它是指在功能更强大的主机上编写和编译代码，然后在目标硬件（通常是资源有限的嵌入式设备）上运行。交叉编译器和交叉链接器是构成交叉开发环境的关键组成部分，它们生成的目标代码是针对目标硬件平台的，而非主机平台。 ARM处理器是广泛应用的嵌入式微处理器，它有七种异常类型：复位、未定义指令、软中断、指令预取终止、数据访问终止、外部中断和快速中断。异常处理包括进入和退出两个阶段，如在异常发生时，处理器会保存现场信息，切换到相应的异常模式，并跳转到异常处理程序。异常退出时，处理器会恢复现场，通常返回到异常发生前的状态，继续执行被打断的程序。 CPSR（程序状态寄存器）是ARM处理器中的核心部件，包含了条件码标志和其他控制位。这些标志位如N（负）、Z（零）、C（进位）和V（溢出）会影响指令的执行。N位用于标识运算结果的符号，Z位表示运算结果是否为零，V位用于检测加减法运算时的溢出，而C位则通常与算术运算的进位相关。在ARM状态，大多数指令都会根据这些标志位的值有条件地执行，而在Thumb状态，只有分支指令B是这样的。 理解这些基本概念对于深入学习哈工大的嵌入式系统课程至关重要，同时也有助于实际开发中遇到问题时能快速定位和解决。通过掌握这些知识点，学生可以更好地设计、调试和优化嵌入式系统的软件部分。