物联网之ARM体系结构及接口技术一（ARM基础）
ARM基础
认识ARM
ARM 产品线：
ARM 体系架构：不同ARM体系采用不同的指令集，哈弗结构是数据和指令分开存储并行（现在都是基于这种结构），早期的冯诺依曼（普林斯顿）结构是混合存储的
ARM系统硬件组成和运行原理：
手机程序存储在FLASH中，板子上电之后CPU会将程序搬到内存中进行执行（提高执行速率）
控制器找到FLASH程序的地址，然后把指令取出来
运算器用于指令的相关运算
寄存器用于临时存放运算的数据
开发环境搭建：（略）
ARM的工作模式及寄存器
ARM 工作模式：
ARM主要有7个基本工作模式：
User : 非特权模式，大部分任务执行在这种模式（普通用户模式）
FIQ : 当一个高优先级（fast) 中断产生时将会进入这种模式
IRQ : 当一个低优先级（normal) 中断产生时将会进入这种模式
Supervisor :当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式（超级模式，有更高的访问权限）
Abort : 当存取异常时将会进入这种模式（异常模式，一般接触的少）
Undef : 当执行未定义指令时会进入这种模式
System : 使用和User模式相同寄存器集的特权模式（与User模式相同，只是比User权限更高一点）
ARM 有37个寄存器：
1 个用作PC( Program Counter)（程序计数寄存器）
1个用作CPSR(Current Program Status Register)（状态寄存器：CPU处于哪种状态）
5个用作SPSR(Saved Program Status Registers)（备用的状态寄存器：当切换到其他工作模式时，用来保存当前状态寄存器（CPSR），便于下次切换回来时再将该值赋给CPSR）
30 个通用寄存（临时存放数据的场所）
ARM 工作模式及寄存器框图：（重要）
以下列出了ARM的7中工作模式（其中User和System 基本相同，所以列在一起）
该ARM是32位，所以一个寄存器有4个字节
r0-r7：普通寄存器，用来存放数据
User模式下：r8-r12也是普通寄存器
r15：PC寄存器
r4：存储函数返回地址
r3：栈顶指针（中断时（IRQ）保护现场（进栈）和恢复现场（出栈））
CPSR：当前状态寄存器
没有三角形标注的寄存器为7种工作模式的公用寄存器，有三角形标注的寄存器表示额外多的一份寄存器
搬移指令
mov r1,#3
mov r2,r1
CPSR 寄存器：（当前程序状态寄存器）
条件位：
N = Negative result from ALU
Z = Zero result from ALU
C = ALU operation Carried out or borrow
V = ALU operation oVerflowed
T 位（M[5]） J 位（M[24]）
T = 0;J=0 处理器处于 ARM 状态（一条指令占4个字节）
T = 1;J=0 处理器处于 Thumb 状态（一条指令只占2个字节）
中断禁止位：（M[6-7]）
I = 1: 禁止 IRQ.
F = 1: 禁止 FIQ
Mode位：处理器模式位（低五位M[0-4]：表示7种模式）
10000 User mode 10011 SVC mode;
10010 IRQ 10001 FIQ mode;
10111 Abort mode 11011 Undfined mode 11111 System mode;
CPSR / SPSR操作指令
mrs r0,CPSR （特殊寄存器操作使用msr。将CPSR的值读到r0寄存器中）
msr CPSR,r0 （特殊寄存器操作使用msr。将r0寄存器中的值赋给CPSR）
.text @文件头
mov r0,#3 @将常数3赋值给r0寄存器
cmp r0,#3 @r0和3的值进行比较（可根据cpsr的高5位判断比较或者计算的结果）
add r1,r0,#5 @将r0+5的值赋给r1
mov r1,r0 @将r0的值赋给r1
mov r3,#0xd0 @将常数0xd0（该常数低5位表示User模式，其余位和cpsr保持一致）
msr cpsr,r3 @将r3的值赋给cpsr寄存器，将状态由Supervisor模式转变为User模式，注意给特殊寄存器赋值要使用msr
mov r3,#0xd3 @常数0xd3的低5位表示Supervisor模式
msr cpsr,r3 @这一步目的是想将r3的值赋给cpsr，从而可以改变当前运行状态，但是状态还是没有改变，因为User模式权限不够，不能改变该寄存器的值，可以通过中断将状态更改为Supervisor模式
swi 1 @软中断，将运行状态从User模式转变为Supervisor模式
.end @文件尾