ARM裸机入门简介

学习ARM裸机，是一件复杂事情，入门的概念性和基础性知识必须要了解到，以便于后面的知识的理解。

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ARM概念

ARM首先是一个公司，这家公司设计CPU并向各个CPU制造商授权许可，所以ARM公司是一家CPU设计公司。同时，ARM也是ARM公司主导设计的CPU系列的简称。

ARM版本区分

ARM版本号可以分为三类：

• 内核版本号，例如ARMv5，ARMv7，ARMv7a，ARMv8a……
• Soc版本号，例如Cortex-A8，Cortex-A9
• 芯片型号，例如2410，2440，6410，S5PV210

看图：

内核版本 Soc版本 芯片型号 芯片型号 芯片型号 ARMv4 ARM7 S3C44B0 ARM9 S3C2440 S3C2410 ARMv5 ARM9 ARMv6 ARM11 S3C6410 ARMv7 Cortex-A8 S5PV210 S5PC100 Cortex-A9 Exynos4412 Cortex-A7 全志A10 全志A20 全志A31 Cortex-A15 Exynos5250 Exynos5450 Cortex-R Cortex-M ARMv8 Cortex-A53 骁龙815 骁龙410 Cortex-A57

Soc

Soc是System on Chip的简写，即片上系统。Soc主要包括了CPU中央处理器以及各种外设模块，CPU和外设通过集成电路被安置在一个芯片中。

九鼎X210开发板

• CPU:三星S5PV210
• Flash：4GiNand
• 内存：512MB，DDR2

单片机和嵌入式的区别

• 平台区别，
  
  • 主流的单片机平台有51，PIC，STM32，AVR，MSP430，
  • 主流的嵌入式平台有ARM，PPC，MIPS
• 资源，价格，应用领域
  
  • 单片机片上资源有限，价格低，应用领域大多为小家电，终端设备
  • 嵌入式片上资源丰富，价格高，应用领域广泛，基本可以适用于任何领域
• 开发模式
  
  • 单片机一般都是裸机开发，程序规模较小，只有在比较高端的芯片上才会使用RTOS
  • 嵌入式开发一般都会使用嵌入式系统
• 技术特征
  
  • 单片机主要使用C语言和简单的汇编，而且C语言和标准C略有不同，很少使用C语言的高级特性，
  • 嵌入式比较复杂，一般会进行分层设计和开发，分为底层，应用层，不同的成册可能使用不同的开发语言，例如C++与Java，较多使用C语言的高级特性

CPU设计原理和总线

CPU主要包括运算器，控制器，存储器通过总线与Flash与内存连接。

总线就类似于CPU中的道路，数据通过总线在CPU和外设之间传输，CPU也通过内部总线与SOC中的其他外设连接，例如UART设备，内部总线由于在芯片内部，抗干扰能力强，运算速度更快。

总线分为两种，地址总线和数据总线：

• 地址总线用于传输地址，CPU通过地址总线寻址，告诉设备要取的数据在哪个地址中，地址总线的位数决定了寻址范围，
• 数据总线用于传输数据，CPU通过数据总线与外部交换信息，将设备要的数据通过该总线发送给对方，数据总线的位数决定了CPU单次通信能交换的信息数量
• 总线的速度决定了CPU和外设互换信息的速度
• CPU的地址总线和数据总线的位数可以不同，CPU的位数就指的是数据总线的位数
• 32位CPU的寻址范围是4G所以最多支持4G内存，数据总线是32位的，那么传输一个int和传输一个char的效率是一样的。
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