今天把ARM入门的知识点梳理了一遍，核心内容记下来。

 

一、CPU架构分类

 

主要分CISC和RISC两类：

 

CISC（复杂指令集）：代表x86。指令功能多，芯片设计复杂，成本高、体积大、功耗也大。

RISC（精简指令集）：代表ARM、MIPS、8051。指令精简，芯片结构简单，成本低、体积小、功耗低。

 

ARM本身只做RISC架构设计，不生产芯片，通过授权给半导体公司落地。比如STM32F103就是意法半导体基于ARM架构做的MCU。

 

二、ARM内核产品线

 

ARM内核分三大方向，覆盖不同场景：

 

Cortex-A：应用级，跑操作系统的场景，比如手机、平板。代表有Cortex-A5、A7、A8、A9，像IMX6ULL、STM32MP157用的就是Cortex-A7。

Cortex-R：实时领域，主打高实时性，典型如汽车电子。

Cortex-M：单片机MCU领域，做控制类开发。Cortex-M3对应STM32F103，Cortex-M4对应STM32F407。

 

对应的指令集版本，常见的有armv7和armv8两代。

 

三、核心寄存器

 

ARM内核有16个通用寄存器，几个关键寄存器必须理清：

 

PC（R15）：程序计数器，本质是指针，指向当前正在执行指令的下一条指令。

LR（R14）：链接寄存器，保存函数的返回地址。

SP（R13）：栈指针，管理栈区空间。栈是先进后出结构，出栈时从SP指向的位置取出数据，然后SP自增。

CPSR：程序状态寄存器，保存当前程序状态。异常发生时，会把CPSR备份到SPSR里，异常返回时再恢复。

 

还有MMU内存管理单元，作用是把程序的虚拟地址转换成物理地址。裸机开发一般关掉MMU，Linux驱动里会打开。每个进程能拥有4GB虚拟地址空间，就是靠MMU实现的。

 

四、内存与总线

 

大小端模式

 

大端：高地址存放低数据位，低地址存放高数据位

小端：高地址存放高数据位，低地址存放低数据位

 

总线架构

 

单总线：内核和外设之间通过一组总线通信

双总线/多总线：高速外设走AHB（先进高速总线），比如USB这类高速设备

 

存储介质

 

Nor Flash：支持字节级寻址，有独立的地址总线和数据总线，可以直接在上面运行程序

Nand Flash：块设备，按块读写，通常一块大小为512字节，容量大成本低

 

五、三种右移指令

 

汇编里常用的三种右移，区别很关键：

 

逻辑右移LSR：给无符号数用，最高位补0

算术右移ASR：给有符号数用，最高位补符号位

循环右移ROR：每次移出的最低位，直接补到最高位

 

对应汇编示例：

 

asm

MOV R0, #0xB2 ; 二进制 1011 0010

 

LSR R1, R0, #1 ; 逻辑右移1位 → 0101 1001

ASR R2, R0, #1 ; 算术右移1位 → 1101 1001

ROR R3, R0, #1 ; 循环右移1位 → 0101 1001

 

六、其他基础概念

 

交叉编译：在一个平台上编写编译程序，放到另一个平台上运行。比如在PC上编译ARM程序，下载到开发板里跑。

中断向量表：本质是数组，里面存放每个中断服务函数的入口地址。

异常向量表：同理，数组里存放跳转到异常处理函数的指令。

冯·诺依曼架构：数据和指令共享同一块存储空间。

 

都是入门必须吃透的基础概念，先整理到这。