ARM学习入门：体系结构、模式与指令理解

本文档是一份关于ARM学习的详细笔记，涵盖了ARM体系结构的基础知识和核心概念。首先，通过CPU工作原理图，介绍了CPU如何处理指令和数据，包括程序计数器(R15, PC)的作用，它是指令执行的地址来源。栈指针(R13, SP)则负责管理程序的内存空间，尤其是堆栈。 接着，文章详细阐述了ARM微处理器的七种运行模式：用户模式(usr)、快速中断模式(fiq)、外部中断模式(irq)、管理模式(svc)、数据访问终止模式(abt)、系统模式(sys)和未定义指令中止模式(und)，每种模式对应不同的处理优先级和权限。 接下来，讨论了重要的寄存器，如程序状态寄存器(CPSR)和系统模式下保存的CPSR值(SPSR)，它们记录了处理器当前的工作状态。总共有40个寄存器，包括常规用途的R15-R14以及专门用于控制系统的其他寄存器。 指令流水线的介绍有助于理解处理器如何并行执行指令，提高效率。此外，还对比了NAND闪存和Nor闪存的性能差异，强调了它们在不同场景下的适用性。Little-endian和Big-endian字节序的概念也在此处提及，这对理解和编写跨平台代码至关重要。 ARM架构的特点被深入剖析，包括指令长度、单周期指令执行、条件执行以及load/store架构。 Arm7和Arm9处理器的对比展示了冯·诺依曼结构和哈佛结构的区别，以及它们在流水线设计上的进化。同时，Arm7和Armv7之间的关系被明确，Armv7作为架构版本，扩展了指令集的功能。 最后，文档提到了Amba(先进的微处理器总线架构)和RISC(精简指令集计算机)这些专业术语，这些都是理解ARM技术的基石。 通过这份笔记，学习者可以系统地掌握ARM架构的核心概念，为嵌入式系统开发打下坚实基础。无论是初学者还是进阶工程师，都可以从中受益匪浅。