ARM嵌入式系统入门：RISC设计与硬件解析

"该资源是一份关于基于ARM的嵌入式系统的入门教程，主要涵盖了ARM体系结构、指令系统、编程以及相关的硬件组件。教程由贾宁宇教授，并分为九个章节，深入浅出地引导学员了解和掌握嵌入式系统的各个方面。" 在嵌入式系统的世界里，ARM架构扮演了至关重要的角色。ARM（Advanced RISC Machines）是一种广泛应用于各种设备，特别是嵌入式系统的精简指令集计算机（RISC）架构。ARM的设计理念是简化指令集，以降低功耗、提高代码密度并实现低成本存储器接口。尽管ARM不是纯粹的RISC架构，但它包含了如桶形移位寄存器、可变周期数指令、条件执行等特性，使得它在嵌入式领域中极具竞争力。 在第一章中，学员将接触到嵌入式系统的概念，从传统的4位、8位、16位微控制器到现代基于ARM、MIPS、PowerPC等处理器的系统，以及这些系统中涉及的C、C++、JAVA等应用程序设计和实时操作系统（RTOS）。嵌入式系统不仅包含硬件，还包括与其配合的软件，这在后续章节中会进行详细讲解。 RISC设计思想强调减少硬件执行指令的复杂度，通过load-store结构、流水线、增加通用寄存器数量以及减少指令集来实现。ARM设计则更注重实际应用，例如，其指令集支持条件执行，内嵌的桶形移位寄存器可以处理更复杂的操作，而Thumb16位指令集则进一步优化了代码密度。 在嵌入式系统的硬件部分，讲解了ARM核心、中断控制器、存储控制器以及各种外设，如AHB（先进高性能总线）、APB（先进外围总线）桥、实时时钟、串行UART、以太网、计数/定时器等。此外，存储器层次结构，包括高速缓存（cache）、主存和辅助存储器，以及存储器数据宽度的概念也有所涉及，这些都是理解嵌入式系统性能和成本的关键因素。 这份基于ARM的嵌入式系统教程是学习和理解嵌入式系统开发的基石，涵盖了从底层硬件到软件设计的全面知识，对于想要进入嵌入式领域的初学者来说，是一个非常有价值的资源。