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[導(dǎo)讀]學(xué)習(xí)ARM裸機(jī),是一件復(fù)雜事情,入門的概念性和基礎(chǔ)性知識必須要了解到,以便于后面的知識的理解。ARM概念A(yù)RM首先是一個(gè)公司,這家公司設(shè)計(jì)CPU并向各個(gè)CPU制造商授權(quán)許可,所

學(xué)習(xí)ARM裸機(jī),是一件復(fù)雜事情,入門的概念性和基礎(chǔ)性知識必須要了解到,以便于后面的知識的理解。

ARM概念

ARM首先是一個(gè)公司,這家公司設(shè)計(jì)CPU并向各個(gè)CPU制造商授權(quán)許可,所以ARM公司是一家CPU設(shè)計(jì)公司。同時(shí),ARM也是ARM公司主導(dǎo)設(shè)計(jì)的CPU系列的簡稱。

ARM版本區(qū)分

ARM版本號可以分為三類:

· 內(nèi)核版本號,例如ARMv5,ARMv7,ARMv7a,ARMv8a……

· Soc版本號,例如Cortex-A8,Cortex-A9...

· 芯片型號,例如2410,2440,6410,S5PV210...

Soc

Soc是System on Chip的簡寫,即片上系統(tǒng)。Soc主要包括了CPU中央處理器以及各種外設(shè)模塊,CPU和外設(shè)通過集成電路被安置在一個(gè)芯片中。

現(xiàn)在已經(jīng)沒有純粹的CPU了,都是SoC

ARM賣的內(nèi)核其實(shí)就是CPU(當(dāng)然還需要總線),各種外設(shè)是半導(dǎo)體廠商自己添加的。

 

單片機(jī)和嵌入式的區(qū)別

平臺(tái)區(qū)別:

主流的單片機(jī)平臺(tái)有51,PIC,STM32,AVR,MSP430,

主流的嵌入式平臺(tái)有ARM,PPC,MIPS

資源,價(jià)格,應(yīng)用領(lǐng)域

單片機(jī)片上資源有限,價(jià)格低,應(yīng)用領(lǐng)域大多為小家電,終端設(shè)備。

嵌入式片上資源豐富,價(jià)格高,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,基本可以適用于任何領(lǐng)域。

開發(fā)模式

單片機(jī)一般都是裸機(jī)開發(fā),程序規(guī)模較小,只有在比較高端的芯片上才會(huì)使用RTOS

嵌入式開發(fā)一般都會(huì)使用嵌入式系統(tǒng)

技術(shù)特征

單片機(jī)主要使用C語言和簡單的匯編,而且C語言和標(biāo)準(zhǔn)C略有不同,很少使用C語言的高級特性,

嵌入式比較復(fù)雜,一般會(huì)進(jìn)行分層設(shè)計(jì)和開發(fā),分為底層,應(yīng)用層,不同的成冊可能使用不同的開發(fā)語言,例如C++與Java,較多使用C語言的高級特性

CPU設(shè)計(jì)原理和總線

CPU主要包括運(yùn)算器,控制器,存儲(chǔ)器通過總線與Flash與內(nèi)存連接。

總線就類似于CPU中的道路,數(shù)據(jù)通過總線在CPU和外設(shè)之間傳輸,CPU也通過內(nèi)部總線與SOC中的其他外設(shè)連接,例如UART設(shè)備,內(nèi)部總線由于在芯片內(nèi)部,抗干擾能力強(qiáng),運(yùn)算速度更快。

總線分為兩種,地址總線和數(shù)據(jù)總線:

地址總線用于傳輸?shù)刂?,CPU通過地址總線尋址,告訴設(shè)備要取的數(shù)據(jù)在哪個(gè)地址中,地址總線的位數(shù)決定了尋址范圍

數(shù)據(jù)總線用于傳輸數(shù)據(jù),CPU通過數(shù)據(jù)總線與外部交換信息,將設(shè)備要的數(shù)據(jù)通過該總線發(fā)送給對方,數(shù)據(jù)總線的位數(shù)決定了CPU單次通信能交換的信息數(shù)量

總線的速度決定了CPU和外設(shè)互換信息的速度

CPU的地址總線和數(shù)據(jù)總線的位數(shù)可以不同,CPU的位數(shù)就指的是數(shù)據(jù)總線的位數(shù)

32位CPU的尋址范圍是4G所以最多支持4G內(nèi)存,數(shù)據(jù)總線是32位的,那么傳輸一個(gè)int和傳輸一個(gè)char的效率是一樣的。

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