ARM微处理器体系结构与指令集详解：32/16位架构对比

本资源主要探讨的是嵌入式系统中的ARM微处理器体系结构与指令集，特别是第三章详细讲解了ARM处理器的核心概念和技术特性。ARM处理器是一种基于精简指令集(RISC)设计的架构，它具有两个主要的指令集：32位的ARM指令集和16位的Thumb指令集。 ARM指令集以其高效性和快速执行而闻名，适合高性能应用，但代码密度较低。另一方面，Thumb指令集在保持ARM大部分性能的同时，提供了更高的代码密度，适合于资源受限的设备。所有ARM指令都支持条件执行，而Thumb指令仅有一条具备此功能，这使得ARM和Thumb指令集在程序间切换的开销极低，它们之间可以互相调用。 ARM指令系统包括了多种指令类别，如数据处理、数据传送、控制流（如分支、跳转、分支和链接、软件中断）、以及对程序状态寄存器(PSR)的操作。这些指令遵循特定的寻址方式，如寄存器寻址、立即寻址、寄存器移位寻址和寄存器间接寻址，共九种基本方式。其中，load/store指令是ARM指令集的核心，它们负责内存操作，仅处理寄存器中的数据。 ARM指令的长度可以是32位或16位，以适应不同应用场景。数据类型支持字节、半字和字，且有严格的内存对齐规则。ARM指令集设计上注重向后兼容，即随着新版本的发布，会添加新指令，同时确保旧版本指令的可用性。 在学习ARM微处理器体系结构时，推荐的方法包括理论课堂学习、通过ADT工具实践指令、利用网络资源进行深入研究，并积极与教师和其他专业人士交流。理解这些基础知识对于开发高效能的嵌入式系统至关重要。