ARM裸机第二部分-ARM体系结构与汇编指令

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1 ARM裸机第二部分-ARM体系结构与汇编指令
第4节 统一编址&独立编址& 哈佛结构&冯诺依曼结构 若您对我的课程和服务满意，可以通过以下方式联系我获取其他课程。 QQ群号（总群）： 个人QQ号： 朱有鹏老师《嵌入式工程师养成计划系列》

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3 什么是IO？什么是内存？ 内存是程序的运行场所，内存和CPU之间通过总线连接，CPU通过一定的地址来访问具体内存单元。
ARM体系结构与汇编指令 什么是IO？什么是内存？ 内存是程序的运行场所，内存和CPU之间通过总线连接，CPU通过一定的地址来访问具体内存单元。 IO（input and output）是输入输出接口，是CPU和其他外部设备（如串口、LCD、触摸屏、LED等）之间通信的道路。一般的，IO就是指CPU的各种内部或外部外设。

4 内存的访问方式 内存通过CPU的地址总线来寻址定位，然后通过CPU数据总线来读写。
ARM体系结构与汇编指令 内存的访问方式 内存通过CPU的地址总线来寻址定位，然后通过CPU数据总线来读写。 CPU的地址总线的位数是CPU设计时确定的，因此一款CPU所能寻址的范围是一定的，而内存是需要占用CPU的寻址空间的。 内存与CPU的这种总线式连接方式是一种直接连接，优点是效率高访问快，缺点是资源有限，扩展性差。

5 IO的访问方式 IO指的是与CPU连接的各种外设
ARM体系结构与汇编指令 IO的访问方式 IO指的是与CPU连接的各种外设 CPU访问各种外设有2种方式：一种是类似于访问内存的方式，即把外设的寄存器当作一个内存地址来读写，从而以访问内存相同的方式来操作外设，叫IO与内存统一编址方式；另一种是使用专用的CPU指令来访问某种特定外设，叫IO与内存独立编址。

6 对比 由于内存访问频率高，因此采用总线式连接，直接地址访问，效率最高。
ARM体系结构与汇编指令 对比 由于内存访问频率高，因此采用总线式连接，直接地址访问，效率最高。 IO与内存统一编址方式，优势是IO当作内存来访问，编程简单；缺点是IO也需要占用一定的CPU地址空间，而CPU的地址空间是有限资源。 IO与内存独立编织方式，优势是 不占用CPU地址空间，缺点是CPU设计变复杂了。

7 程序和数据 程序运行时两大核心元素：程序 + 数据
ARM体系结构与汇编指令 程序和数据 程序运行时两大核心元素：程序 + 数据 程序是我们写好的源代码经过编译、汇编之后得到的机器码，这些机器码可以拿给CPU去解码执行，CPU不会也不应该去修改程序，所以程序是只读的。 数据是程序运行过程中定义和产生的变量的值，是可以读写的，程序运行实际就是为了改变数据的值。

8 冯诺依曼结构与哈佛结构 程序和数据都放在内存中，且不彼此分离的结构称为冯诺依曼结构。譬如Intel的CPU均采用冯诺依曼结构。
ARM体系结构与汇编指令 冯诺依曼结构与哈佛结构 程序和数据都放在内存中，且不彼此分离的结构称为冯诺依曼结构。譬如Intel的CPU均采用冯诺依曼结构。 程序和数据分开独立放在不同的内存块中，彼此完全分离的结构称为哈佛结构。譬如大部分的单片机（MCS51、ARM9等）均采用哈佛结构。

9 优劣对比 冯诺依曼结构中程序和数据不区分的放在一起，因此安全和稳定性是个问题，好处是处理起来简单。
ARM体系结构与汇编指令 优劣对比 冯诺依曼结构中程序和数据不区分的放在一起，因此安全和稳定性是个问题，好处是处理起来简单。 哈佛结构中程序（一般放在ROM、flash中）和数据（一般放在RAM中）独立分开存放，因此好处是安全和稳定性高，缺点是软件处理复杂一些（需要统一规划链接地址等）

10 下节预告：软件编程控制硬件的关键-寄存器
ARM体系结构与汇编指令 下节预告：软件编程控制硬件的关键-寄存器 欢迎加群 ，和大家一起学习、一起成长！ 谢谢大家！