ARM体系结构复习精华:指令、总线与冯诺依曼模型

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"ARM体系结构应试总结版" 这篇总结笔记主要涵盖了ARM体系结构的基础知识,适合于考试复习,特别是小型考试。对于大型考试或者实际开发工作,可能需要更深入的学习和理解。 ARM体系结构是一种广泛使用的微处理器架构,其设计核心在于精简指令集计算(RISC)理念。在ARM体系中,指令是计算机操作的基本单位,以二进制形式存在。指令译码是通过专门的电路解释和翻译指令,控制器根据译码结果产生控制信号,协调运算器和存储器完成指定操作。 指令集是计算机能理解和执行的一系列指令的集合。ARM指令集通常包括各种数据处理、分支、加载/存储以及处理器状态管理等指令。程序计数器(PC)则存储了程序的起始地址,每次执行完当前指令后,PC会自动增加以指向下一条待执行的指令。 指令执行的过程一般分为三个步骤:首先,根据PC的值从存储器中取出指令;其次,对取出的指令进行译码,解析其操作和地址信息;最后,执行指令,如从指定地址获取操作数,执行计算,并将结果存储到合适的位置。 冯·诺依曼结构是现代计算机设计的基础,它包括运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分。其中,指令和数据以同等地位存储在内存中,可以按地址访问。程序按照存储器中的顺序执行,数据传输通常需要经过运算器。总线作为计算机内部通信的关键,分为数据总线、地址总线和控制总线,分别负责数据传输、地址传输和控制信号的传递。 数据总线(DB)决定了计算机一次能传输多少位数据,宽度越大,处理能力越强。地址总线(AB)决定了CPU可以寻址的内存范围,宽度越大,可配置的内存容量越大。控制总线(CB)则传输读写等控制信号,确保各部件间协调工作。 并行总线和串行总线是两种不同的数据传输方式。并行总线一次传输多位数据,速度快但线路多;串行总线逐一传输数据,所需线路少但速度较慢。这两种总线各有优缺点,适用于不同的应用场景。 通过这篇总结笔记,你可以快速回顾ARM体系结构的基本概念,了解指令执行流程,掌握冯·诺依曼模型的特点以及总线系统的工作原理,为应对考试提供有力的支持。然而,深入理解并熟练应用这些知识还需要实际的编程和系统设计经验。