嵌入式系统与设计
CAD软件中的嵌入式系统设计与开发

CAD软件中的嵌入式系统设计与开发嵌入式系统在现代科技发展中扮演着重要的角色。
随着科技的进步和应用领域的拓展,越来越多的工程师、设计师和开发人员需要使用CAD软件进行嵌入式系统的设计和开发。
本文将介绍一些CAD软件中的嵌入式系统设计和开发的技巧和方法。
首先,使用CAD软件进行嵌入式系统设计时,我们需要明确系统的需求和功能。
这包括硬件和软件方面的需求。
在CAD软件中,我们可以使用各种工具来创建和编辑电路图和系统架构图。
这些图表可以帮助我们更好地理解系统的结构和功能。
其次,CAD软件可以帮助我们进行电路设计和仿真。
通过在CAD 软件中建立电路图,我们可以简化电路设计的过程。
我们可以使用CAD软件提供的元器件库来选择合适的元器件,并将其放置在电路图中。
然后,我们可以使用CAD软件提供的仿真功能来验证电路的性能和稳定性。
这可以帮助我们在实际制造之前发现和解决潜在的问题。
此外,CAD软件还可以用于PCB设计。
PCB设计是嵌入式系统开发中的重要环节。
通过CAD软件,我们可以设计和布局PCB,并进行布线。
CAD软件可以帮助我们确保电路板的尺寸、层数和引脚布局的准确性。
此外,CAD软件还可以将设计导出为标准的制造文件,以便进行生产。
在开发嵌入式系统的过程中,软件开发也是不可或缺的一部分。
CAD软件可以与各种软件开发工具集成,以帮助我们进行程序设计和测试。
我们可以在CAD软件中编程,并使用其提供的调试和性能分析工具来测试和优化代码。
此外,CAD软件还可以用于系统级验证和仿真。
我们可以在CAD软件中创建虚拟原型,并进行系统级验证。
虚拟原型可以帮助我们模拟系统的行为,并进行性能分析。
通过在CAD软件中进行系统级仿真,我们可以提前发现和解决潜在的问题,从而节省时间和成本。
总而言之,CAD软件在嵌入式系统设计与开发中发挥着重要的作用。
它可以帮助我们进行系统需求分析、电路设计、PCB设计、软件开发和系统验证。
借助CAD软件的强大功能,我们可以更高效地进行嵌入式系统的设计和开发。
嵌入式系统设计方案

嵌入式系统设计方案嵌入式系统是指以特定功能为中心,嵌入到其他设备或系统中的计算机系统,具有高度可靠性、实时性和可扩展性的特点。
为了能够设计出一套优秀的嵌入式系统,需要考虑多个方面的因素,包括硬件设计、软件开发、系统集成等。
一、硬件设计1. 系统需求分析:在设计嵌入式系统之前,首先要进行系统需求分析,明确系统的功能、性能、资源、接口等要求。
根据需求确定硬件平台的选择,包括处理器、内存、存储器、外设等。
2. 电路原理图设计:根据硬件平台的选择,进行电路原理图设计。
在设计过程中,要充分考虑电路的可靠性、稳定性和功耗等方面的因素,合理布局电路板上的元件和线路。
3. PCB设计:在完成电路原理图设计之后,进行PCB设计,将电路原理图转化为PCB布局图。
在设计过程中,要注意保持信号的完整性和稳定性,避免干扰和噪声的影响。
4. 封装和焊接:完成PCB设计后,进行封装和焊接工作,将元件焊接到PCB板上。
在焊接过程中,要注意温度控制和焊接质量,确保元件的稳定性和可靠性。
二、软件开发1. 系统架构设计:根据系统需求分析,进行系统架构设计,确定软件和硬件之间的接口和通信方式。
同时,确定软件模块的划分和功能分配,确保系统的高效性和可维护性。
2. 编程语言选择:根据系统需求和硬件平台选择合适的编程语言,如C、C++、Python等。
在选择编程语言时,要考虑语言的效率、易用性和可移植性等因素。
3. 软件模块开发:根据系统架构设计,进行软件模块的开发。
在开发过程中,要注意代码的可读性、可测试性和可重用性,采用模块化的设计方式,提高开发效率和代码的可维护性。
4. 调试和优化:完成软件模块开发后,进行系统的调试和优化工作。
通过调试,发现并解决系统中的问题和错误。
通过优化,提高系统的性能和响应速度。
三、系统集成1. 模块集成:在完成硬件和软件开发后,进行模块的集成工作。
将硬件和软件模块相互连接,确保系统的正常运行和协作。
2. 功能验证:在模块集成完成后,进行系统的功能验证,确保系统的功能和性能符合需求。
嵌入式设计流程

嵌入式设计流程
嵌入式设计流程是指进行嵌入式系统设计和开发时需要遵循的一系列步骤和流程。
下面是一个典型的嵌入式设计流程:
1. 需求分析:首先,需要对嵌入式系统的功能和需求进行明确和分析。
这包括确定系统的输入、输出、数据处理和通信等方面的要求,以及用户的需求和系统限制。
2. 系统设计:根据需求分析的结果,进行系统设计。
这包括确定系统的整体结构、处理器选型、存储器选型、通信接口、电源管理等方面的设计。
3. 硬件设计:在系统设计的基础上,进行硬件设计。
这包括电路图设计、PCB 布局、元器件选型、电磁兼容等方面的设计。
4. 软件设计:在系统设计的基础上,进行软件设计。
这包括操作系统选型、编程语言选型、算法设计、程序结构和功能设计等方面的设计。
5. 驱动程序开发:在软件设计的基础上,进行驱动程序开发。
这包括对硬件进行初始化、中断处理、数据传输等方面的编程。
6. 功能程序开发:在软件设计的基础上,进行功能程序开发。
这包括对系统功能进行编程实现,例如数据处理、界面显示等。
7. 调试和测试:在驱动程序和功能程序开发的基础上,进行调试和测试。
这包括单元测试、集成测试、系统测试等方面的测试,以及调试和优化工作。
8. 发布和部署:在调试和测试通过后,进行发布和部署。
这包括生成生产文件、烧录程序到芯片、装配和验收等方面的操作。
以上是一个典型的嵌入式设计流程,不同的项目和开发团队可能会有不同的流程和细节,具体的流程需要根据实际情况进行调整和优化。
嵌入式系统中软件与硬件接口设计

嵌入式系统中软件与硬件接口设计嵌入式系统是一种具有计算能力和控制能力的系统,它通常由一个或多个嵌入式处理器、存储器、输入输出设备、通信接口等组成。
在嵌入式系统中,软件与硬件紧密结合,相互配合,实现某种具体功能。
因此,在嵌入式系统的设计中,软件与硬件接口设计起着至关重要的作用。
本文将从嵌入式系统中软件与硬件接口设计的角度探讨这一话题。
一、软件与硬件接口设计的基本概念软件与硬件接口设计是指在嵌入式系统中,通过软硬件协同,实现数据交换、控制操作等基本功能的设计。
嵌入式软件通过读取硬件寄存器、控制硬件状态等方式与硬件交互,从而完成一定的任务。
硬件则通过向特定的寄存器写入数据、改变端口状态等方式与软件交互,实现软件的控制。
软件与硬件接口设计需要考虑以下因素:1.硬件资源:硬件资源包括处理器、存储器、输入输出设备、通信接口等,需要合理利用。
2.数据传输:软件与硬件之间的数据传输需要考虑传输方式、传输速度、数据格式等因素。
3.软硬件协同:软硬件必须相互配合,实现整个系统的功能。
二、软件与硬件接口设计的实现方法在嵌入式系统中,软件与硬件接口设计可以通过以下几种方式实现。
1.使用寄存器:在嵌入式系统中,寄存器是实现软件与硬件交互的重要方式。
软件可以读写硬件寄存器,从而实现控制硬件的目的。
硬件也可以通过向特定的寄存器写入数据或改变端口状态等方式与软件交互,实现软件的控制。
2.使用中断:中断是实现软硬件协同的重要方式。
软件可以通过中断响应机制获取硬件状态变化的信息,并及时进行处理。
硬件也可以通过向软件发出中断信号,让软件及时响应并进行处理。
3.使用 DMA:DMA 是一种实现高速数据传输的技术。
在嵌入式系统中,DMA 可以用于实现高速数据传输,减少 CPU 负担,提高系统性能。
三、软件与硬件接口设计的注意事项在软件与硬件接口设计中,需要注意以下几点。
1.确定接口规范:在软件与硬件之间建立数据交换的规范,对于保证系统稳定性和可靠性非常重要。
嵌入式系统软件开发和设计流程

嵌入式系统软件开发和设计流程1.需求分析需求分析是设计任何系统的第一步,嵌入式系统软件开发也不例外。
在需求分析阶段,开发团队与客户或项目经理一起,明确系统的功能要求和性能需求,确定系统所需的硬件平台和操作系统,并制定开发计划和时间表。
2.设计和架构在设计阶段,团队将进行整体架构设计,并将系统拆分为模块和组件。
软件架构设计确定软件的整体结构、数据流和交互,并定义模块之间的接口。
此外,设计团队还需要选择合适的编程语言和开发工具,如C、C++或Python,并确定代码组织结构和数据结构。
3.编码和实现在编码和实现阶段,开发团队根据设计和架构规范,按照模块化的方式逐个实现软件功能。
每个模块都会被编写为相应的程序代码,并注重良好的软件工程实践,例如模块化、封装、注释和代码风格统一4.软件集成和测试在软件集成和测试阶段,各个模块的代码将被整合到一起,并进行集成测试。
这些测试可以包括单元测试、功能测试和性能测试等。
集成测试的目标是验证系统功能是否正常工作,并解决可能存在的问题或缺陷。
5.部署和调试一旦软件通过了测试,就可以将它部署到嵌入式系统中。
在部署之前,开发团队需要确保软件与硬件平台和操作系统兼容,并解决可能出现的兼容性问题。
一旦部署完成,开发团队将进行系统调试,以确保软件在实际运行时表现良好。
6.维护和优化以上是一个简单的嵌入式系统软件开发和设计流程的概述。
实际开发过程中可能会根据项目的具体情况和需求有所不同。
然而,流程中的关键步骤,需求分析、设计、实现、测试和验证以及维护和优化,还是相通的,都是确保嵌入式系统软件开发质量和可靠性的重要环节。
嵌入式系统――体系结构编程与设计

嵌入式系统――体系结构编程与设计嵌入式系统的体系结构是其设计和实现的基础。
它由嵌入式处理器、存储器、IO设备和操作系统等组成。
嵌入式处理器是嵌入式系统的核心,它具有低功耗、高性能和实时性的特点。
常见的嵌入式处理器有ARM、MIPS、Blackfin等。
存储器用于存储程序代码和数据,包括ROM、RAM和闪存等。
IO设备用于与外部环境进行交互,如键盘、显示器、传感器等。
操作系统则负责管理和调度系统资源,提供各种API供应用程序调用。
编程是嵌入式系统的关键技术之一、嵌入式系统的编程一般使用C/C++语言,以及汇编语言。
C/C++语言适合用于高级抽象的编程,可以实现复杂的算法和逻辑。
汇编语言则用于对处理器底层的操作和控制。
在编程过程中,需要了解处理器的底层结构和指令集,以充分利用处理器的性能和特性。
嵌入式系统的设计包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计主要涉及电路设计和PCB布局,目的是将嵌入式处理器、存储器和IO设备等硬件组件集成到一个电路板上。
软件设计则包括系统架构设计、模块设计和接口设计等。
系统架构设计决定了系统的整体结构和功能划分,模块设计则将系统划分成若干个独立的模块,每个模块负责实现一个特定的功能。
接口设计则用于不同模块之间的通信和数据传输。
嵌入式系统的开发还需要进行调试和测试,以确保系统的正确性和稳定性。
调试是指发现和修复系统中的错误和问题。
常用的调试方法有断点调试、单步调试、跟踪调试等。
测试是指对系统进行全面的验证和检测,以确保系统能够按照设计要求工作。
测试方法包括单元测试、集成测试和系统测试等。
总结起来,嵌入式系统的体系结构、编程和设计是嵌入式系统开发的核心内容。
在进行嵌入式系统开发时,需要根据实际应用需求选择合适的体系结构,采用适当的编程语言进行开发,同时进行硬件和软件的设计和调试,以确保系统的正确性和稳定性。
嵌入式系统的开发需要具备计算机硬件和软件方面的知识,同时还需要了解应用领域的特点和需求,以满足实际应用的要求。
嵌入式系统的设计和应用
嵌入式系统的设计和应用前言嵌入式系统已经广泛应用于各个领域,如工业自动化、医疗设备、智能家居、交通运输等。
本文将从嵌入式系统的设计流程、硬件与软件的配置,以及典型应用等方面来介绍嵌入式系统。
一、嵌入式系统设计流程嵌入式系统设计流程可以分为五个阶段:需求分析、系统架构设计、模块设计、模块实现以及集成测试。
1. 需求分析需求分析是一个嵌入式系统设计的重要阶段,该阶段的目的是确定系统的功能和性能需求,包括输入和输出设备的定义、数据传输速度、存储容量等需求。
2. 系统架构设计系统架构设计是根据需求分析的结果,将系统分为若干模块,并定义模块之间的接口和数据传输方式。
此阶段的任务是将系统划分为可处理的小模块,以方便实现和测试。
3. 模块设计在模块设计阶段,工程师需要制定每个模块的功能和性能要求,并确定硬件和软件的构成。
这些要求将成为保证系统稳定性、安全性和可靠性的基础。
4. 模块实现在模块实现阶段,需要根据设计规格书来实现硬件和软件,包括面向对象的设计、硬件电路板的设计和制作、软件开发以及程序实现等。
5. 集成测试在集成测试阶段,需要将各个模块进行集成测试,确保它们能够正常地协作运行,并能满足设计规格书中定义的性能和功能需求。
二、硬件与软件的配置嵌入式系统硬件与软件的配置决定了系统的性能和功能,因此需要根据需求来进行合理的配置。
1. 系统硬件配置嵌入式系统硬件配置根据需求来选择适当的单片机或计算机板。
硬件配置包括CPU、内存、接口、传感器、执行器等方面。
硬件配置应该满足系统的性能和功能要求,并且系统的开发和维护成本也需要考虑进去。
2. 系统软件配置嵌入式系统软件配置包括操作系统、设备驱动、应用程序和算法等方面。
需要根据需求,选择适当的开发工具和编程语言来实现软件的开发,例如C、 C++、Python等。
软件配置需要满足系统的性能和功能要求、开发成本等方面的需求。
三、典型应用场景嵌入式系统已经广泛应用于各个领域。
嵌入式系统设计考试大纲
嵌入式系统设计考试大纲
嵌入式系统设计考试大纲主要包括以下几个方面:
1. 基础知识:了解嵌入式系统的基本概念、特点和发展趋势,掌握嵌入式系统的硬件和软件组成,理解嵌入式处理器、存储器、输入输出设备等关键部件的作用和工作原理。
2. 嵌入式处理器:熟悉常见的嵌入式处理器类型,如微控制器、数字信号处理器、片上系统等,掌握不同类型处理器的性能指标和应用场景。
3. 嵌入式操作系统:了解常见的嵌入式操作系统,如Linux、μC/OS、FreeRTOS等,掌握操作系统的基本概念和原理,理解操作系统的任务调度、内存管理、设备驱动等核心功能。
4. 嵌入式系统开发工具:熟悉嵌入式系统开发所需的工具,如集成开发环境、调试器、仿真器等,了解这些工具的使用方法和优缺点。
5. 嵌入式系统应用:了解嵌入式系统在工业控制、智能家居、医疗电子等领域的应用,掌握嵌入式系统应用开发的基本流程和方法。
6. 嵌入式系统设计实例:通过分析具体的嵌入式系统设计实例,深入理解嵌入式系统设计的原理和方法,提高实际应用能力。
7. 考试形式与评分标准:了解考试形式和评分标准,熟悉考试题型和难度,为备考提供参考。
以上是嵌入式系统设计考试大纲的主要内容,具体考试内容和难度可能因考试机构和要求而有所不同。
建议考生在备考时仔细阅读考试大纲,了解考试形式和要求,针对性地进行学习和准备。
嵌入式系统的设计与应用
嵌入式系统的设计与应用嵌入式系统是指嵌入到各种设备中的计算机系统。
相比传统计算机,嵌入式系统具有更小的体积、更低的功耗、更高的可靠性、更强的实时性、更灵活的任务处理能力等特点。
嵌入式系统在现代社会中得到了广泛的应用,包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能机器人等领域。
嵌入式系统的设计需要考虑多方面的因素,包括系统架构、处理器选择、软件设计等。
其中,系统架构是嵌入式系统设计的重要环节,它需要考虑整个系统的组成部分、系统之间的通信方式、系统的硬件和软件接口等。
另外,处理器选择也是嵌入式系统设计的关键步骤,需要根据应用场景的不同选择合适的处理器。
目前,市场上常见的嵌入式处理器有ARM、X86、MIPS等。
软件设计也是嵌入式系统设计的重要方面。
嵌入式系统软件的特点是应用场景复杂、运行环境多变,因此需要使用特殊的软件设计方法和工具。
常用的嵌入式系统软件设计方法包括面向对象设计、面向组件设计、面向服务设计等。
此外,嵌入式系统还需要使用内核、设备驱动程序、应用程序等软件之间的协作,这就需要在软件设计中充分考虑系统的交互和协作能力。
嵌入式系统在各个领域有着广泛的应用。
在智能家居领域,嵌入式系统可以帮助人们实现家居的自动化控制,提高家居的舒适性、安全性和节能性。
在智能交通领域,嵌入式系统可以实现路况监管、智能信号灯控制、车载导航等功能,提高交通效率和安全性。
在智能医疗领域,嵌入式系统可以用于医疗器械的监测和控制、患者生命体征的监控、医疗数据的存储和分析等功能,提升医疗系统的服务质量和效率。
在智能机器人领域,嵌入式系统可以用于机器人的运动控制、识别和处理客户的语音指令、执行定制化的任务等功能,增强机器人的感知和执行能力。
总之,嵌入式系统的设计与应用是一个极具挑战性的工程,需要对硬件和软件技术有深入的理解和掌握,同时也需要根据不同的应用场景和需求进行综合考虑。
未来,随着物联网和智能化技术的快速发展,嵌入式系统的应用领域将会越来越广泛,其创新和应用将为我们的生活带来更多的便利和更广阔的发展空间。
嵌入式毕业设计
嵌入式毕业设计是一个涉及硬件和软件的综合项目,旨在培养学生掌握嵌入式系统设计和开发的基本技能。
以下是一个嵌入式毕业设计的示例:题目:基于ARM的智能家居控制系统一、引言随着人们生活水平的提高,对家居环境的要求也越来越高。
为了满足这一需求,智能家居控制系统应运而生。
本设计旨在通过ARM处理器和相关外设,实现一个智能家居控制系统的基本功能。
二、系统硬件设计主控制器:选择一款基于ARM Cortex-M4架构的微控制器,如STM32F4系列。
该微控制器具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点,适用于智能家居控制系统的需求。
传感器模块:包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于检测家居环境中的温度、湿度、光照等信息。
执行器模块:包括继电器、电机等,用于控制家电设备的开关、运行状态等。
通信模块:采用WiFi模块,实现与手机APP的通信,用户可以通过手机APP远程控制家居设备。
三、系统软件设计驱动程序:编写微控制器与传感器、执行器等外设的驱动程序,实现硬件设备的初始化和控制。
应用程序:基于嵌入式操作系统(如FreeRTOS),编写智能家居控制系统的应用程序。
应用程序包括温度控制、湿度控制、光照控制等功能,并根据传感器采集的数据实时调整家电设备的运行状态。
通信协议:实现与手机APP的通信协议,包括数据格式定义、通信协议设计等。
四、系统测试与调试硬件测试:对各个模块进行测试,确保硬件设备正常工作。
软件测试:对驱动程序和应用程序进行测试,确保软件功能正常。
系统调试:将各个模块集成到一起,进行系统调试,确保整个系统能够正常运行。
五、结论与展望本设计实现了基于ARM的智能家居控制系统的基本功能,包括温度控制、湿度控制、光照控制等功能。
通过本设计,学生可以掌握嵌入式系统设计和开发的基本技能,为未来的职业发展打下坚实的基础。
同时,本设计还可以进一步扩展功能,如增加语音识别、人脸识别等新技术,提高智能家居控制系统的智能化水平。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
梦幻( )姑苏 1 1.嵌入式系统的特征: (1)价格敏感—嵌入式系统对价格具有高度的敏感性,谁能用更低的价格提供性能接近的产品,谁就最总赢得市场; (2)资源受限; (3)低功耗; (4)实时要求高,要求嵌入式系统有较高的实时处理能力; (5)集成度高。 2.ARM微处理器的运行模式: (1)用户模式(usr):ARM微处理器正常的程序执行状态; (2)快速中断模式:用于高速数据传输或通道处理; (3)外部中断模式:用于通用的中断处理; (4)管理模式:操作系统使用的保护模式。 (5)数据访问终止模式:当数据或指令预取终止时进入该模式,用于虚拟存储及存储保护; (6)系统模式:运行具有特权的操作系统任务; (7)未定义指令中止模式:当未定义的指令执行时进入该模式,可用于支持硬件协处理器的软件仿真。 ARM微处理器支持7种工作模式:用户模式、系统模式、快速中断模式、外部中断模式、管理模式、中止模式、未定义指令模式。除用户模式之外的其余6种称为非用户模式,或特
权模式。在特权模式中,除系统模式之外的其余5种称为异常模式。处理器的各种工作模式由当前程序状态寄存器CPSR的低5位M[4:0]决定。 工作模式切换: (1)发生异常,处理器自动改变CPSR中M[4:0]的值,进入相应的工作模式; (2)处理器处于特权模式时,用指令向CPSR的M[4:0]字段写入特定的值,进入相应的工作模式。 用户模式时,不能改变工作模式,除非发生异常。
处理器模式 说明 备注 M[4:0] 用户 (usr) 正常程序执行模式 不能直接切换到其它模式 10000
快速中断 (fiq) 支持高速数据传输及通道处理 FIQ异常响应时进入此模式 10001
外部中断 (irq) 用于通用中断处理 IRQ异常响应时进入此模式 10010
管理 (svc) 操作系统保护模式 系统复位和软件中断响应时进入此模
式 10011
中止 (abt) 用于支持虚拟内存和/或存储器保护 在ARM7TDMI没有大用处 10111
未定义 (und) 支持硬件协处理器的软件仿真 未定义指令异常响应时进入此模式 11011
系统 (sys) 运行操作系统的特权任务
与用户模式类似,但
具有可以直接切换到其它模式等特权 11111 梦幻( )姑苏 2
除用户模式外,其它模式均为特权模式。ARM内部寄存器和一些片内外设在硬件设计上只允许(或者可选为只允许)特权模式下访问。此外,特权模式可以自由的切换处理器模式,而用户模式不能直接切换到别的模式。 快速中断、外部中断、管理、中止和未定义等五种模式称为异常模式。它们除了可以通过程序切换进入外,也可以由特定的异常进入。当特定的异常出现时,处理器进入相应的模式。每种异常模式都有一些独立的寄存器,以避免异常退出 用户和系统模式都不能由异常进入,而且它们使用完全相同的寄存器组。系统模式是特权模式,不受用户模式的限制。操作系统在该模式下访问用户模式的寄存器就比较方便,而且操作系统的一些特权任务可以使用这个模式访问一些受控的资源。
3.ARM微处理器的工作状态: 从编程的角度看,ARM微处理器有两种工作状态:当微处理器在执行ARM程序段时,称其处于ARM状态;当微处理器在执行Thumb程序段时,称其处于Thumb状态。在程序执行过程中,微处理器可以随时在两种工作状态之间切换,而且微处理器工作状态的切换并不影响微处理器的工作模式和相应寄存器中的内容。在开始执行代码时,ARM微处理器应处于ARM状态。(除了支持执行效率很高的32位ARM指令集外,ARM微处理器也支持16位Thumb指令集。) 4.ARM指令集和Thumb指令集中均设置了切换微处理器状态的指令: (1)BX,带状态切换的跳转指令,其格式为“BX 目标地址”。该指令跳转到指令中所指定的目标地址,目标地址处的指令既可以是ARM指令,也可以试Thumb指令。如果目标指令与BX指令属于不同的指令集,则完成了状态切换。 (2)BLX,带返回和状态切换的跳转指令,其格式为“BLX 目标地址”。该指令跳转到指令中所指定的目标地址,并将微处理器的工作状态由ARM状态切换到Thumb状态,同时将PC的当前内容(即返回地址)保存到特定的寄存器中。因此,当子程序使用Thumb指令集,而调用者使用ARM指令集时,可以通过BLX指令实现子程序的条用和微处理器工作状态的切换。同时,子程序的返回可以通过将特定寄存器的值复制到PC中来完成。 ARM微处理器的异常处理程序中只有32位ARM指令,因此在进行异常处理时,ARM微处理器必定处于ARM状态。当微处理器处于Thumb状态发生异常,则异常处理返回时将自动切换回Thumb状态。 5.ARM支持的数据类型: 支持字节Byte(8位)、半字Half-word(16位)、字word(32位)三种数据类型,其中字数据需要4字节对齐(地址的低两位为0)、半字数据需要2字节对齐(地址最低位为0)。 6.ARM体系结构可以用两种方法存储字数据: (1)大端格式。在这种格式中,数据的高字节存储在低地址中,而低字节存在高地址中。 (2)小端格式。在小端格式中,低字节存在低地址中,高字节存在高地址中。 7.ARM微处理器的寄存组织:(P51-P56全看一下) ARM微处理器共有37个32位寄存器,其中31个通用寄存器,6个状态寄存器,但这些寄存器不能被同时访问。 在汇编语言中寄存器R0~R13为保存数据或地址值的通用寄存器。它们是完全通用的寄存器,不会被体系结构作为特殊用途,并且可用于任何使用通用寄存器的指令。 其中R0~R7为未分组的寄存器,也就是说对于任何处理器模式,这些寄存器都对应于相同的32位物理寄存器。 寄存器R8~R14为分组寄存器。它们所对应的物理寄存器取决于当前的处理器模式,几
乎所有允许使用通用寄存器的指令都允许使用分组寄存器。 梦幻( )姑苏 3
寄存器R8~R12有两个分组的物理寄存器。一个用于除FIQ模式之外的所有寄存器模式,
另一个用于FIQ模式。这样在发生FIQ中断后,可以加速FIQ的处理速度。 寄存器R13、R14分别有6个分组的物理寄存器。一个用于用户和系统模式,其余5个分别用于5种异常模式。 寄存器R13常作为堆栈指针(SP)。在ARM指令集当中,没有以特殊方式使用R13的指
令或其它功能,只是习惯上都这样使用。但是在Thumb指令集中存在使用R13的指令。 R14为链接寄存器(LR),在结构上有两个特殊功能: 在每种模式下,模式自身的R14版本用于保存子程序返回地址; 当发生异常时,将R14对应的异常模式版本设置为异常返回地址(有些异常有一个小的固定偏移量)。 寄存器R15为程序计数器(PC),它指向正在取指的地址。可以认为它是一个通用寄存
器,但是对于它的使用有许多与指令相关的限制或特殊情况。如果R15使用的方式超出了这些限制,那么结果将是不可预测的。 寄存器CPSR为当前程序状态寄存器,在异常模式中,另外一个寄存器“保存程序状态
寄存器(SPSR)”可以被访问。 每种异常都有自己的SPSR,在进入异常时它保存CPSR的当前值,异常退出时可通过它恢复CPSR。 8.ARM微处理器的异常处理机制:(P56) 注:如同时发生,则中断类型优先级高的。响应异常要返回的步骤:(1)由链接寄存器LR的值恢复PC,返回到发生异常中断的指令的下一条指令处执行程序;(2)将SPSR复制回CPSR中;(3)若在进入异常处理时设置了中断禁止位,要在此清除。 看一下异常向量表,哪些是最厉害的向量,(复位的),中断向量地址R0开始。 9.ARM微处理器(ARM7)有什么特点? (1)具有嵌入式 ICE - RT 逻辑,调试开发方便; (2)极低的功耗,适合对功耗要求较高的应用,如便携式产品; (3) 能够提供 0.9MIPS/MHz 的三级流水线结构; (4)代码密度高并兼容 16 位的 Thumb 指令集; (5)对操作系统的支持广泛,包括 Windows CE 、 Linux 、 Palm OS 等; (6)指令系统与 ARM9 系列、 ARM9E 系列和 ARM10E 系列兼容,便于用户的产品升级换代; (7)主频最高可达 130MIPS ,高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用; (8)ARM7 系列微处理器的主要应用领域为:工业控制、 Internet 设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。 10.S3C44B0X嵌入式处理器复位后的存储空间分配示意图,该处理器支持最多8个Bank存储空间,每个32MB,其中6个Bank可用作ROM、SRAM映射空间的存储器,只有Bank6和Bank7才可以用作FPM/EDO/SDRAM存储器的映射空间,地址范围从0x0C00_0000至0x0FFFx_FFFF。S3C44B0X的复位向量位于Bank(ROM区)的存储器,它可能具有多种数据总线宽度,这个宽度由外部的OM引脚确定。特殊功能寄存器放在Bank0中。 11.总线的概念: 总线是接口电路与CPU或者接口电路与I/O外部设备之间连接的主要形式。嵌入式计算机系统大都采用总线结构,这种结构的特点是采用一组公共的信号作为计算机各部件之间的通信线,这组公共信号线就称为总线。 12.总线的分类:(1)片总线:数据总线、地址总线和控制总线;(2)内总线;(3)外总线。