基礎(chǔ)要打牢！ARM裸機(jī)入門知識(shí)

技術(shù)小白

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(shí)必須要了解到，以便于后面的知識(shí)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(jiǎn)稱。

ARM版本區(qū)分
ARM版本號(hào)可以分為三類：
· 內(nèi)核版本號(hào)，例如ARMv5，ARMv7，ARMv7a，ARMv8a……
· Soc版本號(hào)，例如Cortex-A8，Cortex-A9...
· 芯片型號(hào)，例如2410，2440，6410，S5PV210...

Soc
Soc是System on Chip的簡(jiǎn)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(jiǎn)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(jí)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(cè)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(jí)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)刂罚珻PU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(duì)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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