ARM微控制器与嵌入式系统学习笔记 - 0

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这个系列我主要写点上课的笔记,然后后面等我的开发板到了可能也会有折腾笔记什么的。

绪论

计算机模型最早是A.M. Turing提出来的,它是一种抽象的计算模型,其思想是用机器来模拟人进行数学运算的过程。后来人们不断完善这个模型,直到冯诺依曼等人提出存储程序型计算机模型,将计算机分成五大组件,为电子计算机的逻辑结构奠定了基础,成为后来计算机设计的基本原则。

在中学物理中我们学过继电器,通过给输入端提供不同的电压(高电压和低电压),它能被导通和断开输出端,比如让灯亮和灭。假设灯亮代表逻辑1,灯灭代表逻辑0,那么我们就能通过不同的继电器组合串并联形成一定的逻辑关系,比如与、或,这就是简单的门电路。在CPU中一般会使用晶体管而不是继电器。经过一系列逻辑门的组合,就能实现加法器、寄存器、寻址以及指令的电路(好吧我现在还没学数电听不懂这个内容,随便写写吧)。再经过若干种组合就能制作一个简单的CPU了。

MCU是微控制器的简称,它不仅包含了能够用于计算的CPU,还有内置存储(包括RAM、Flash等)、时钟以及部分外设等,因此一个MCU可以看作一个微缩的计算机主板,麻雀虽小五脏俱全,它非常简单但是非常完备。

ARM是RISC核的一种,RISC也就是精简指令集处理器,用更少的指令换更高的性能和更少的功耗,ARM公司自己只进行芯片架构设计的工作,授权其他厂商来使用、生产芯片,以开发自主的SoC,正因为如此,ARM架构的处理器几乎遍布每一个行业。ARM处理器可分为A(Application Processor,应用处理器)、R(Real-time Controller,实时控制处理器)和M(Micro-controller,微控制器)系列,这门课程要学习的也就是ARM里面的M系列。ARM Cortex M可分为M0/M1,M3和M4,他们的指令集是向下兼容的。

在学习这门课的过程中学会阅读原始文档也是非常重要的,它是了解一个MCU,或者ARM架构非常重要的途径。

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