咕了几天,不好意思.先说个题外话,专栏不能插入markdown有亿些难受.树莓派pico可以整活,国庆节考虑整个好活.

下面言归正传.先从一些计算机的存储系统说起.

这样的问题需要使用位运算去解决.假设输入A/D的数据存到变量a里面了,先检查符号位,然后去取原码,最后输出.

• 一个数用什么类型表示是个严肃的问题,它影响了计算机如何存储,数据范围,精度.

• 注意字符串求长strlen求的东西是什么.如果是宽字符wchar_t型的,求长wcslen

• 一组固定大小的bit称为字(WORD)

  在《微机》中先默认一个字WORD字长32位

  但是Windows.h中有下面的定义typedef unsigned short WORD;即1个字16位)

• 大小端

• Big-Endian 高字节放低地址,低字节放高地址

• Little-Endian 低字节放低地址,高字节放高地址

• 查看内存:

• 首地址是0x20002000地址从上到下增长.一个地址里面是一个byte

• 如果在0x20002008取个东西.设想是下面C语言定义

• 先看地址,再看地址增长方向,然后看一个格子多大.

• 地址,可以灵活的折腾它.字节是什么样的先不变

• 拿下面的内存片段举例:

ARM概述

1.ARM及其应用

• 处理器架构包括指令集,寄存器,处理器时序.

• ARM (Advanced RISC Machines)公司成立于1990.11 ARM不生产处理器只生产IP,授权给生产商.

• 还开发软件工具,调试器,总线结构,外设等.

• 900片ARM/秒 700万片ARM/天

2.处理器体系

• 《微机》用的ARM7/ARM7TDMI STR710F

• STM32: ARM Cortex M3/M4

• 树莓派4B: ARM Cortex A72

• A系列追求高性能可以运行操作系统(android,linux等),R系列追求实时和性能,M系列低功耗用于单片机

• 智能手机有>=10片ARM

同样是32位单片机,ST R710F的核是个比较老的ARM7TDMI. STM32和树莓派pico是相对比较新的Cortex-M核.树莓派4B则是4个64位Cortex-A72核.

3.ARM的工作状态

• 32位架构

• byte(字节) 8bit

• halfword(半字) 16bit

• word(字) 32bit

• ARM状态 32位ARM指令集 处理32位

• Thumb状态 16位Thumb指令集(是ARM指令集的子集)

• ARM状态和Thumb状态可以互相切换 区别是指令长度不一样

• 7个基本工作模式

• User:非特权模式(其它的称为特权模式)

• FIQ:快中断模式

• IRQ:中断模式

• Supervisior:管理模式 操作系统调用 复位/软中断 上电复位

• Abort:存取异常

• Undef:未定义指令异常

• System:系统模式

4.ARM的寄存器

31个通用寄存器 6个状态寄存器

实际用的是16+2

r0到r7是共用的

r8-r12除了快中断以外通用,快中断有专用的r8-r12目的是加速快速响应

r13,r14有6组

r13 栈指针(stack pointer)表示当前执行

r14 链接寄存器 保存返回的地址

r15 程序计数器 正在"取指"的指令 要考虑三级流水线的问题

cpsr 当前程序状态寄存器

spsr 程序状态保存寄存器(异常状态时用于恢复)

• 程序状态寄存器(cpsr)

• 31位到28位 条件位

• 7位中断禁止位

• 6位快中断禁止位

• 程序计数器(pc)

• 16位指令 按半字对齐

• pc值bit[31:1]决定

• bit[0]未定义

• 32位指令 按字对齐

• pc值bit[31:2]决定

• bit[1:0]未定义

• ARM状态

• Thumb状态

• 异常处理

• 改变arm状态

• 改变异常模式

• 屏蔽中断

• copy cpsr到spsr

• 设置cpsr相应位

• 存储返回地址

• 修改pc指向终端入口

• 异常后返回

• 从spsr恢复cpsr

• 恢复pc值