嵌入式cmp指令的判斷标志位_嵌入式開發的基礎知識

搜尋了一些有關于對嵌入式開發的一些基礎知識，分享給大家！

1.ARM中一些常見英文縮寫解釋

MSB：最高有效位；
LSB：最低有效位；
AHB：先進的高性能總線；
VPB：連接配接片内外設功能的VLSI外設總線；
EMC：外部存儲器控制器；
MAM：存儲器加速子產品；
VIC：向量中斷控制器；
SPI：全雙工串行接口；
CAN：控制器區域網路，一種串行通訊協定；
PWM：脈寬調制器；
ETM：嵌入式跟蹤宏；
CPSR：目前程式狀态寄存器；
SPSR：程式保護狀态寄存器；

2.MAM 使用注意事項

答：當改變 MAM 定時值時，必須先通過向 MAMCR 寫入 0 來關閉 MAM，然後将新值寫入 MAMTIM。最後，将需要的操作模式的對應值寫入MAMCR，再次打開MAM。

對于低于 20MHz 的系統時鐘，MAMTIM 設定為 001。對于 20MHz 到 40MHz 之間的系統時鐘，建議将Flash通路時間設定為2cclk，而在高于40MHz的系統時鐘下，建議使用3cclk。

3.VIC 使用注意事項

答：如果在片内RAM當中運作代碼并且應用程式需要調用中斷，那麼必須将中斷向量重新映射到Flash位址0x0。這樣做是因為所有的異常向量都位于位址0x0及以上。通過将寄存器MEMMAP（位于系統控制子產品當中）配置為使用者RAM模式來實作這一點。使用者代碼被連接配接以便使中斷向量表裝載到0x4000 0000。

4.ARM啟動代碼設計

答：ARM啟動代碼直接面對處理器核心和硬體控制器進行程式設計，一般使用彙編語言。啟動代碼一般包括：

中斷向量表
初始化存儲器系統
初始化堆棧初始化有特殊要求的端口、裝置
初始化使用者程式執行環境
改變處理器模式
呼叫主應用程式

5.IRQ 和 FIQ 之間的差別

答：IRQ和FIQ是ARM處理器的兩種程式設計模式。IRQ是指中斷模式，FIR是指快速中斷模式。對于 FIQ 你必須盡快處理你的事情并離開這個模式。IRQ 可以被 FIQ 所中斷，但 IRQ 不能中斷 FIQ。為了使 FIQ 更快，是以這種模式有更多的影子寄存器。FIQ 不能調用 SWI（軟體中斷）。FIQ 還必須禁用中斷。如果一個 FIQ 例程必須重新啟用中斷，則它太慢了，并應該是 IRQ 而不是 FIQ。

6.ARM處理器對異常中斷的響應過程

答：ARM處理器對異常中斷的響應過程如下所述：

儲存處理器目前狀态、中斷屏蔽位以及各條件标志位；
設定目前程式狀态寄存器CPSR中的相應位；
将寄存器lr_mode設定成傳回位址；
将程式計數器值PC，設定成該異常中斷的中斷向量位址，跳轉到相應異常中斷處執行。

7.ARM指令與Thumb指令的差別

答：在ARM體系結構中，ARM指令集中的指令是32位的指令，其執行效率很高。對于存儲系統資料總線為16位的應用系統，ARM體系提供了Thumb指令集。Thumb指令集是對ARM指令集的一個子集重新編碼得到的，指令長度為16位。通常在處理器執行ARM程式時，稱處理器處于ARM狀态；當處理器執行Thumb程式時，稱處理器處于Thumb狀态。Thumb指令集并沒有改變ARM體系地層的程式設計模型，隻是在該模型上加上了一些限制條件。Thumb指令集中的資料處理指令的操作數仍然為32位，指令尋址位址也是32位的。

8.什麼是ATPCS

答：為了使單獨編譯的C語言程式和彙程式設計式之間能夠互相調用，必須為子程式之間的調用規定一定的規則。ATPCS就是ARM程式和Thumb程式中子程式調用的基本規則。這些規則包括寄存器使用規則，資料棧的使用規則，參數的傳遞規則等。

9.ARM程式和Thumb程式混合使用的場合

答：通常，Thumb程式比ARM程式更加緊湊，而且對于記憶體為8位或16位的系統，使用Thumb程式效率更高。但是，在下面一些場合下，程式必須運作在ARM狀态，這時就需要混合使用ARM和Thumb程式。

強調速度的場合，應該使用ARM程式；

有些功能隻能由ARM程式完成。如：使用或者禁止異常中斷；

當處理器進入異常中斷處理程式時，程式狀态切換到ARM狀态，即在異常中斷處理程式入口的一些指令是ARM指令，然後根據需要程式可以切換到Thumb狀态，在異常中斷程式傳回前，程式再切換到ARM狀态。

ARM處理器總是從ARM狀态開始執行。因而，如果要在調試器中運作Thumb程式，必須為該Thumb程式添加一個ARM程式頭，然後再切換到Thumb狀态，執行Thumb程式。

10.ARM處理器運作模式

答：ARM微處理器支援7種運作模式，分别為：

使用者模式（usr）：ARM處理器正常的程式執行狀态；
快速中斷模式（fiq）：用于高速資料傳輸或通道管理；
外部中斷模式（irq）：用于通用的中斷處理；
管理模式（svc）：作業系統使用的保護模式；
資料通路終止模式（abt）：當資料或指令預取終止時進入該模式，用于虛拟存儲及存儲保護；
系統模式（sys）：運作具有特權的作業系統任務；
未定義指令中止模式（und）：當未定義指令執行時進入該模式，可用于支援硬體協處理器的軟體仿真。

11.ARM體系結構所支援的異常類型

答：ARM體系結構所支援的異常和具體含義如下（圈裡面的數字表示優先級）：

複位①：當處理器的複位電平有效時，産生複位異常，程式跳轉到複位異常處執行（異常向量：0x0000,0000）；
未定義指令⑥：當ARM處理器或協處理器遇到不能處理的指令時，産生為定義異常。可使用該異常機制進行軟體仿真（異常向量：0x0000,0004）；
軟體中斷⑥：有執行SWI指令産生，可用于使用者模式下程式調用特權操作指令。可使用該異常機制實作系統功能調用（異常向量：0x0000,0008）；
指令預取中止⑤：若處理器的預取指令的位址不存在，或該位址不允許目前指令通路，存儲器會向處理器發出中止信号，當預取指令被執行時，才會産生指令預取中止異常（異常向量：0x0000,000C）；
資料中止②：若處理器資料通路的指令的位址不存在，或該位址不允許目前指令通路，産生資料中止異常（異常向量：0x0000,0010）；
IRQ④（外部中斷請求）：當處理器的外部中斷請求引腳有效，且CPSR中的I位為0時，産生IRQ異常。系統的外設可以該異常請求中斷服務（異常向量：0x0000,0018）；
FIQ③（快速中斷請求）：當處理器的快速中斷請求引腳有效，且CPSR中的F位為0時，産生FIQ異常（異常向量：0x0000,001C）。

其中異常向量0x0000,0014為保留的異常向量。

12.ARM體系結構的存儲器格式

答：ARM體系結構的存儲器格式有如下兩種：

大端格式：字資料的高位元組存儲在低位址中，字資料的低位元組存放在高位址中；
小端格式：與大端存儲格式相反，高位址存放資料的高位元組，低位址存放資料的低位元組。

13.ARM寄存器總結：

ARM有16個32位的寄存器（r0到r15）。

r15充當程式寄存器PC，r14（link register）存儲子程式的傳回位址，r13存儲的是堆棧位址。

ARM有一個目前程式狀态寄存器：CPSR。

一些寄存器（r13，r14）在異常發生時會産生新的instances，比如IRQ處理器模式，這時處理器使用r13_irq和r14_irq

ARM的子程式調用是很快的，因為子程式的傳回位址不需要存放在堆棧中。

14.存儲器重新映射（Remap）的原因：

使Flash存儲器中的FIQ處理程式不必考慮因為重新映射所導緻的存儲器邊界問題；
用來處理代碼空間中段邊界仲裁的SRAM和Boot Block向量的使用大大減少；
為超過單字轉移指令範圍的跳轉提供空間來儲存常量。

ARM中的重映射是指在程式執行過程中通過寫某個功能寄存器位操作達到重新配置設定其存儲器位址空間的映射。一個典型的應用就是應用程式存儲在Flash/ROM中，初始這些存儲器位址是從0開始的，但這些存儲器的讀時間比SRAM/DRAM長，造成其内部執行頻率不高，故一般在前面一段程式将代碼搬移到SRAM/DRAM中去，然後重新映射存儲器空間，将相應SRAM/DRAM映射到位址0，重新執行程式可達到高速運作的目的。

15.存儲異常向量表中程式跳轉使用LDR指令，而不使用B指令的原因：

LDR指令可以全位址範圍跳轉，而B指令隻能在前後32MB範圍内跳轉；
晶片具有Remap功能。當向量表位于内部RAM或外部存儲器中，用B指令不能跳轉到正确的位置。

16.鎖相環（PLL）注意要點：

PLL在晶片複位或進入掉電模式時被關閉并旁路，在掉電喚醒後不會自動恢複PLL的設定；
PLL隻能通過軟體使能；
PLL在激活後必須等待其鎖定，然後才能連接配接；
PLL如果設定不當将會導緻晶片的錯誤操作。

17.ARM7與ARM9的差別：

ARM7核心是0.9MIPS/MHz的三級流水線和馮&S226;諾伊曼結構；ARM9核心是五級流水線，提供1.1MIPS/MHz的哈佛結構。
ARM7沒有MMU，ARM720T是MMU的；ARM9是有MMU的，ARM940T隻有Memory protection unit.不是一個完整的MMU。
ARM7TDMI提供了非常好的性能——功耗比。它包含了Thumb指令集快速乘法指令和ICE調試技術的核心。ARM9的時鐘頻率比ARM7更高，采用哈佛結構區分了資料總線和指令總線。

18.VIC的基本操作如下：

答：設定IRQ/FIQ中斷，若是IRQ中斷則可以設定為向量中斷并配置設定中斷優先級，否則為非向量IRQ。然後可以設定中斷允許，以及向量中斷對應位址或非向量中斷預設位址。當有中斷後，若是IRQ中斷，則可以讀取向量位址寄存器，然後跳轉到相應的代碼。當要退出中斷時，對向量位址寄存器寫0，通知VIC中斷結束。當發生中斷時，處理器将會切換處理器模式，同時相關的寄存器也将會映射。

19.使用外部中斷注意

把某個引腳設定為外部中斷功能後，該引腳為輸入模式，由于沒有内部上拉電阻，是以必須外接一個上拉電阻，確定引腳不被懸空；
除了引腳連接配接子產品的設定，還需要設定VIC子產品，才能産生外部中斷，否則外部中斷隻能反映在EXTINT寄存器中；
要使器件進入掉電模式并通過外部中斷喚醒，軟體應該正确設定引腳的外部中斷功能，再進入掉電模式。

20.UART0的基本操作方法

設定I/O連接配接到UART0；
設定序列槽波特率（U0DLM、U0DLL）；
設定序列槽工作模式（U0LCR、U0FCR）；
發送或接收資料（U0THR、U0RBR）；
檢查序列槽狀态字或等待序列槽中斷（U0LSR）。

21.I2C的基本操作方法

I2C主機基本操作方法：

設定I2C管腳連接配接；
設定I2C時鐘速率（I2SCLH、I2SCLL）；
設定為主機，并發送起始信号（I2CONSET的I2EN、STA位為1，AA位為0）；
發送從機位址（I2DAT），控制I2CONSET發送；
判斷總線狀态（I2STAT），進行資料傳輸控制；
發送結束信号（I2CONSET）。

I2C從機基本操作方法：

設定I2C管腳連接配接；
設定自身的從機位址（I2ADR）；
使能I2C（I2CONSET的I2EN、AA位為1）；
判斷SI位或等待I2C中斷，等待主機操作；
判斷總線狀态I2STAT，進行資料傳輸控制。

22.PWM基本操作方法：

連接配接PWM功能管腳輸出，即設定PINSEL0、PINSEL1；
設定PWM定時器的時鐘分頻值（PWMPR），得到所要的定時器時鐘；
設定比較比對控制（PWMMCR），并設定相應比較值（PWMMRx）；
設定PWM輸出方式并允許PWM輸出（PWMPCR）及鎖存使能控制（PWMLER）；
設定PWMTCR，啟動定時器，使能PWM；
運作過程中要更改比較值時，更改之後要設定鎖存使能。
使用雙邊沿PWM輸出時，建議使用PWM2、PWM4、PWM6；使用單邊PWM輸出時，在PWM周期開始時為高電平，比對後為低電平，使用PWMMR0作為PWM周期控制，PWMMRx作為占空比控制。

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