ARM体系结构详解：32位微处理器与实时操作系统的深度解析

《ARM体系结构详解》是一本深入讲解嵌入式系统设计的教材，特别关注基于32位微处理器与实时操作系统的应用。该书的第三讲聚焦于ARM嵌入式微处理器体系结构，由北京航空航天大学的魏洪兴教授编撰。课程首先介绍了嵌入式微处理器的基础概念，指出32位处理器在当前市场中的主导地位，列举了多个主流供应商和不同架构，如Motorola的68000系列、Intel的I960、Motorola的Coldfire、Sun的Sparc，以及嵌入式X86等。 重点讨论了ARM系列，它是知识产权公司的代表，通过授权其微处理器IP技术给半导体厂商，形成了多样化的芯片产品。ARM以其独特的优点，如Thumb指令集，能提供高效的16位扩展，通过片内逻辑译码器转化为32位ARM指令，从而优化代码存储密度。相比之下，MIPS采用MIPS16方法来处理定长指令的问题，虽然简化了译码，但可能需要更多指令来实现相同功能。 此外，嵌入式处理器的评价标准被详细阐述，其中功耗是一个关键指标，通常通过衡量每瓦特（W）执行多少百万指令（MIPS）来评估。三种运行模式（运行、待机和停机）下的功耗表现是衡量其能效的重要依据。代码存储密度也被提及，CISC指令集由于灵活性高，但可能导致代码长度增加，而RICS指令集如SuperH和ARM的解决方案则更注重效率和代码紧凑性。 《ARM体系结构详解》深入剖析了ARM体系结构在嵌入式系统设计中的核心地位，强调了其在低功耗和高效代码设计方面的优势，同时提供了嵌入式处理器市场和技术评价的全面视角。这对于理解和设计基于ARM的嵌入式系统开发者来说，是一份极具价值的学习资料。