ARM7嵌入式系统详解与课后答案解析

"该资源为ARM嵌入式系统基础教程第二版的课后答案，涵盖了嵌入式系统的基础概念和ARM7处理器的体系结构。" 嵌入式系统是指嵌入到特定对象体系中的专用计算机应用系统，它们通常针对特定任务进行优化，例如键盘、鼠标和扫描仪等常见设备。嵌入式处理器是设计用于特定应用的处理器，根据需求可分为三类：关注尺寸、能耗和价格的类型，关注性能的类型，以及兼顾性能、尺寸、能耗和价格的全面优化类型。 嵌入式操作系统是针对嵌入式环境设计的操作系统，它可以提高系统的可靠性和开发效率，缩短开发周期，并充分利用处理器的多任务处理能力。ARM7TDMI是ARM架构的一种，其中T代表16位Thumb指令集扩展，D表示支持片上调试，M表示包含64位乘法指令，I则表示Embedded ICE硬件仿真功能。 ARM7TDMI处理器采用三级流水线，采用冯·诺依曼结构的存储器编址方式。ARM处理器模式和状态的区别主要在于使用的寄存器和指令类型。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、中断模式和快速模式；处理器状态则包括ARM状态（执行32位ARM指令）和Thumb状态（执行16位Thumb指令）。程序计数器PC由R15寄存器表示，链接寄存器LR由R14寄存器表示，R13通常用作堆栈指针SP。CPSR寄存器的控制位I和F分别用于禁止IRQ和FIQ中断。 在ARM7TDMI中，处理器异常条件可能包括预取指令错误、数据访问异常、外部中断等，这些异常会导致处理器进入不同的模式，如中止模式、未定义指令模式或中断模式。异常处理后，处理器通常会从相应的异常向量地址开始执行，以便正确处理异常情况。 此外，该课程还涉及了存储器格式，包括大端和小端模式，以及如何通过CPSR寄存器的控制位来管理中断。这些内容对于理解ARM处理器的工作原理和嵌入式系统的底层操作至关重要，对于学习和开发基于ARM的嵌入式系统具有很高的参考价值。