嵌入式系统开发：处理器、数据类型与MMU、MPU解析

"本文主要介绍了嵌入式系统开发的基础知识，包括嵌入式系统的特点、逻辑组成、分类和发展历程，以及数据类型在不同处理器中的应用，特别是ARM处理器的MMU和MPU功能，以及异常处理机制。同时提到了ARM系列处理器（Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M）的技术特点和应用领域。" 嵌入式系统是专为特定用途设计的计算机系统，其特点包括专用性、隐蔽性、资源受限、高可靠性以及软件固化。系统主要由处理器、存储器（如RAM和ROM）、I/O设备和接口、数据总线等硬件组件，以及运行在其上的软件构成。嵌入式系统根据技术复杂度可分为低端、中端和高端，分别使用4位至64位的单片机。 处理器是嵌入式系统的核心，包括微处理器CPU和协助处理器如DSP、GPU等。存储器中，RAM分为DRAM和SRAM，前者适合大容量存储，后者则用于高速缓存。ROM则包含电可擦可编程只读存储器（EEPROM）和闪存（Flash），它们在断电后仍能保持数据。 在ARM处理器中，MMU（Memory Management Unit）负责虚拟地址到物理地址的映射、存储器访问权限控制和缓冲特性设置，常用于高端应用。而MPU（Memory Protect Unit）在没有MMU的处理器中，如Cortex-M系列，用于实现存储器保护。 ARM处理器系列有Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M。Cortex-A适用于高端嵌入式应用，具备MMU、Cache和高性能；Cortex-R针对实时控制，具有MPU、实时响应和低功耗；Cortex-M则面向低端微控制器，有MPU但无MMU，强调性价比和低功耗。 异常处理在ARM处理器中扮演重要角色，包括复位、未定义指令、软件中断、指令预取中止、数据访问中止、外部中断请求和快速中断请求等7种异常类型，每种异常都有特定的优先级和处理模式。 从20世纪60年代初的阿波罗导航计算机开始，嵌入式系统经历了从微处理器到SoC（System on Chip）的发展，集成度不断提高，性能增强，功耗降低，应用范围也日益广泛。