嵌入式系统原理与设计重点总结

第一章

1.嵌入式系统定义

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可剪裁软硬件，适用于对功能、可靠性、成本、体积、功耗等有严格要求的专用计算机系统。

嵌入式微处理器 外围硬件设备 嵌入式操作系统 应用程序

嵌入式系统体系结构

嵌入式处理器类型

嵌入式微处理器（Embedded Microprocessor Unit，EMPU）

由通用微处理器裁剪后发展而来 386EX，PowerPC，MIPS，ARM

嵌入式微控制器（Microcontroller Unit，MCU）

在一块芯片上集成cpu、存储器及其他部件 单片机

嵌入式DSP处理器（Embedded Digital Signal Processor，EDSP） 嵌入式片上系统（System On Chip）

第二章

ARM主要采用32位指令集， Thumb 16位指令集

ARM9处理器架构

ARM9处理器系列有两个分支

基于v4版本的ARM9，典型的有ARM9TDMI和ARM922T

基于v5TE或v5TEJ架构的ARM9E，典型处理器有ARM9EJ-S和

ARM926EJ-S等

后面关于ARM9的介绍主要也是围绕ARM9E系列

状态寄存器

1个当前程序状态寄存器(CPSR)和5个备份状态寄存器(SPSR)

状态寄存器结构

SPSR在处理器进入异常模式时用来保存CPSR寄存器内容，当从异常退出时，用SPSR恢复CPSR的值

流水线技术和哈佛体系结构

冯·诺依曼体系将数据和指令全部存储在同一个存储器中

哈佛体系中，指令存储和数据存储是分开的，指令的存取和数据的存取通过不同的

数据总线进行

内存管理单元MMU作用

CPU产生的虚拟地址被先送到MMU中，通过一定的映射，转换为物理地

址，然后进行相应的读写操作 有了MMU，才能使用虚拟内存

第三章

1.立即寻址也叫立即数寻址，这是一种特殊的寻址方式，操作数没有存储在寄存器或存

储器中，而是包含在指令的操作码中，只要取出指令也就取到了操作数。这个操作数被称为立即数，对应的寻址方式也就叫做立即寻址。 例如指令：

MOV R0, #0xFF000 ;将立即数0xFF000装入R0寄存器 ADD R1, R1,＃0x7f ; R1←R1＋0x7f

在以上两条指令中，第二个源操作数即为立即数，要求以―＃‖为前缀，对于以十六进制表示的立即数，还要求在―＃‖后加上―0x‖。

2.寄存器寻址就是利用寄存器中的内容作为操作数，寄存器本身就是操作数地址。这种

寻址方式是各类微处理器经常采用的一种方式，也是一种执行效率较高的寻址方式。 例如指令：

MOV R2, R3 ;R2←R3 R3中的内容赋给R2 ADD R2，R3，R4

;R2←R3＋R4 R3和R4中的内容相加，结果赋给R2

3.寄存器间接寻址就是以寄存器中的内容作为操作数的地址，而操作数本身存放在存

储器中。例如指令 ： LDR R1，[R2]

；R1←

[R2]

STR R1，[R2] ；[R2]←R1

第一条指令将以R2中的内容为地址，将该地址中的数据传送到R1中。 第二条指令将R1中的内容传送到以R2中的内容为地址的存储器中。

4.变址寻址就是将寄存器（该寄存器一般称作基址寄存器）的内容与指令中给出的

地址偏移量相加，从而得到一个操作数的有效地址。变址寻址方式常用于访问某基地址附近的地址单元。 例如指令：

LDR R0，[R1，＃8] ；R0←[R1＋8]

LDR R0，[R1，＃8]！ ；R0←[R1＋8]，R1←R1＋8 LDR R0，[R1]，＃2 ；R0←[R1]，R1←R1＋2 LDR R0，[R1，R2] ；R0←[R1＋R2]

5.寄存器移位寻址是

ARM指令集独有的寻址方式，操作数由寄存器的数值进行相应

移位而得到；移位的方式在指令中以助记符的形式给出，而移位的位数可用立即数或寄存器寻址方式表示。

6.多寄存器寻址方式，一条指令可以完成多个寄存器值的传送。这种寻址方式可以一次

对多个寄存器寻址，多个寄存器由小到大排列，最多可传送16个寄存器。 例如：

LDMIA R1!，{R2-R4，R5} ；R2←[R1] ；R3←[R1＋4] ；R4←[R1＋8] ；R5←[R1＋12]

该指令的后缀IA表示在每次执行完加载/存储操作后，R1按字长度增加，因此， 指令可将连续存储单元的值传送到R2～R5。

7.堆栈寻址:堆栈是一种数据结构，按先进后出（First In Last Out，FILO）的方式工作，

使用一个称作堆栈指针的专用寄存器指示当前的操作位置，堆栈指针总是指向栈顶。

当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时，称为满堆栈（Full Stack）;而当堆栈指针指

向下一个将要放入数据的空位置时，称为空堆栈（Empty Stack）。

同时，根据堆栈的生成方式，又可以分为递增堆栈（Ascending Stack）和递减堆栈

（Decending Stack），当堆栈由低地址向高地址生成时，称为递增堆栈，当堆栈由高地址向低地址生成时，称为递减堆栈。

ARM微处理器支持这四种类型的堆栈工作方式，即： 满递增方式FA（Full Ascending）：堆栈指针指向最后入栈的数据位置，且由低地址

向高地址生成。

满递减方式FD（Full Decending）：堆栈指针指向最后入栈的数据位置，且由高地址

向低地址生成。

空递增方式EA（Empty Ascending）：堆栈指针指向下一个入栈数据的空位置，且由

低地址向高地址生成。

空递减方式ED（Empty De …… 此处隐藏：9452字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……