ARM嵌入式系统设计:模块详解与实践指南

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"嵌入式开发是现代电子和软件工程中的一个重要领域,特别是涉及ARM处理器的系统设计。本书《ARM嵌入式常用模块与综合系统设计实例精讲》专注于讲解ARM处理器的基础及其在硬件系统中的应用。通过练习题与答案的形式,帮助读者深入理解和掌握ARM的硬件模块、体系结构以及编程技巧。 在ARM处理器的知识点中,ARM内核的四个功能模块是关键组成部分,它们分别是:数据处理模块、内存管理模块、外部接口模块和中断处理模块。数据处理模块负责执行算术和逻辑运算,内存管理模块处理内存访问,外部接口模块则用于连接外部设备,中断处理模块则处理系统中的各种中断事件,确保系统的响应速度和稳定性。 ARM7TDMI和ARM720T的区别在于,ARM720T增加了硬件乘法器和浮点单元,提高了计算性能。ARM芯片的封装形式多样,包括BGA(球栅阵列)、LQFP(薄型小外形封装)、PLCC(塑料J型引脚芯片载体)等,适应不同应用场景的需求。 ARM处理器拥有37个32位寄存器,其中31个为通用寄存器(R0到R14),1个为程序计数器(R15,也称为PC),另外还有一个特殊的状态寄存器,用于保存处理器的状态信息。ARM体系结构支持大端模式和小端模式两种字数据存储方式,分别决定了数据在内存中的高低字节存储顺序。 协处理器在ARM系统中主要控制浮点运算、内存管理和I/O操作,扩展了处理器的功能。问答题涉及了这些基础知识的深入理解,如ARM内核功能模块的具体作用、ARM720T的组成、寄存器分类、状态转换时的操作步骤等。 在第二章,ARM处理器支持两种指令集:ARM指令集和 Thumb指令集,前者提供更全面的功能,后者则追求代码紧凑和高效执行。ARM处理器的9种基本寻址方式包括立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址等,这些寻址方式决定了指令如何访问和操作数据。ARM指令集大致分为数据处理指令、加载/存储指令、分支指令、SWI(软件中断)指令、多处理指令和 Coprocessor 指令。 汇编语言与C/C++的混合编程是常见的实践,包括函数调用、预处理指令和嵌入汇编等方法。ARM C/C++编译器产生的文件格式包括源文件(.c/.cpp)、预处理文件(.i)、汇编文件(.s)、对象文件(.o)和可执行文件(.out或.exe)。在汇编语言中,符号定义伪指令如.EQU、.WORD、.BYTE等用于常量和数据的声明,而"常见的符号定义伪指令"问答可能涉及这些概念的详细解释。 通过解答书中提供的练习题,读者可以系统地学习和巩固ARM处理器的硬件模块、指令集、寻址方式、编程模型以及汇编语言的使用,从而在实际的嵌入式系统设计中游刃有余。"