《ARM编程实战》课件

《编程实战》ARM欢迎来到编程实战课程！本课程将带您深入了解处理器架构ARM ARM、指令集、寄存器、中断处理机制和存储器管理等关键概念处理器架构概述ARM架构指令集ARM处理器以其高性能、低功耗和可扩展性而闻名，广泛采用精简指令集（），具有指令集小、执行速ARM ARMRISC应用于各种嵌入式系统，从智能手机和物联网设备到工业度快、功耗低等特点自动化和汽车领域指令集介绍ARM数据处理指令数据传送指令12处理数据，例如加减乘除将数据从一个寄存器或存运算、位运算、逻辑运算储器位置传输到另一个位等置程序控制指令3控制程序执行流程，例如跳转、分支、循环等寄存器体系ARM通用寄存器程序状态寄存器（CPSR）用于存储数据和地址保存处理器状态信息，例如中断使能、状态标志等特殊功能寄存器（）SFR控制处理器和外设的特殊功能中断处理机制ARM中断向量表中断控制器中断服务程序存放中断服务程序入口地址管理中断请求和优先级处理特定中断事件的代码存储器管理ARM123虚拟存储器内存保护内存管理单元（）MMU通过分页或分段机制，将物理内存防止程序访问未授权的内存区域负责管理内存空间、地址翻译和访映射到更大的虚拟地址空间问控制程序设计基础ARM数据类型运算符控制结构函数了解支持的数据类型掌握各种运算符，包括算术使用条件语句、循环语句等编写可重复使用的代码块，ARM，如整型、浮点型、字符型运算符、逻辑运算符、比较控制程序流程提高程序的可读性和可维护等运算符等性汇编语言教程ARM基本语法了解汇编语言的基本语法，如指令格式、寄存器名称等1指令集2学习常用的ARM指令，包括数据处理指令、数据传送指令、程序控制指令等汇编程序3编写简单的汇编程序，例如计算、数据操作、程序跳转等编程实例控制ARM1GPIO配置GPIO1配置引脚的模式，例如输入、输出、中断等GPIO读写GPIO2通过寄存器读取或写入引脚的状态GPIO控制LED3控制灯的亮灭，实现简单的指示功能LED编程实例定时器应用ARM212定时器配置定时器中断设置定时器的周期、计数模式、当定时器计数到指定值时触发中中断触发条件等断，执行相应的任务3定时器控制利用定时器实现延时、计数等功能编程实例输出ARM3PWM配置控制PWM PWM设置信号的频率、占空比、输出引脚等通过改变占空比，控制信号的输出幅度，实现模拟信PWM PWM号控制编程实例串口通信ARM4编程实例采集ARM5ADC配置采集数据数据处理ADC ADC设置采样速率、分辨率、输入通从读取模拟信号的数字量化结果对采集到的数据进行滤波、校准等处ADC ADC道等理编程实例传输ARM6DMA配置DMA1设置源地址、目标地址、传输大小、传输优先级DMA等传输DMA2启动传输，将数据从源地址传输到目标地址DMA中断DMA3传输完成后，可触发中断，执行后续处理DMA编程实例读写ARM7FLASH配置FLASH初始化FLASH控制器，设置工作模式、访问速度等读写操作FLASH使用特定的指令和寄存器访问FLASH存储器，进行读写操作数据校验对读写操作进行校验，确保数据完整性编程实例ARM8EEPROM操作配置读写操作EEPROM EEPROM配置的地址、使用协议读取或写入EEPROM I2C I2C访问速度、数据传输模式等的数据EEPROM数据存储将需要持久保存的数据存储到中EEPROM编程实例协议ARM9I2C总线设备I2C I2C使用两条信号线（和）连接到总线上，每个设备都有SDA SCLI2C进行数据传输唯一的地址主控器I2C控制数据传输方向和时序编程实例协议ARM10SPI配置设备SPI SPI设置模式、时钟频率、数据位宽、传输顺序等连接到总线上，每个设备都有唯一的选择信号（）SPI SPICS123传输SPI通过接口进行数据传输，支持单向和双向通信SPI程序调试技巧ARM12调试工具断点设置使用提供的调试工具，例如设置断点，暂停程序执行，观察ARM调试器、仿真器等程序状态和变量值JTAG3单步执行逐行执行代码，跟踪程序执行过程，分析程序逻辑代码优化方法ARM指令优化内存优化使用更有效的指令组合，减少指令数量，提高代码执行效优化内存访问方式，例如使用缓存、减少内存碎片等率电源管理机制ARM低功耗模式电源管理策略进入低功耗模式，降低功耗，延长电池寿命根据系统状态和需求，动态调整电源供应，优化功耗安全性保护机制ARM内存保护单元（）MPU保护内存空间，防止程序访问未授权区域硬件安全模块（）HSM存储和管理安全密钥，提供加密和认证功能安全启动确保系统从受信任的启动代码开始，防止恶意代码攻击设备驱动程序开发ARM驱动程序模型驱动程序接口了解设备驱动程序的架编写驱动程序接口，供应用ARM构和设计原则程序使用驱动程序调试调试驱动程序，确保其正常工作操作系统移植实践ARM123选择操作系统移植内核移植驱动程序根据应用需求选择合适的操作修改操作系统内核，使其兼容移植操作系统所需的设备驱动程序ARM ARM系统，例如、等硬件平台Linux FreeRTOS平台外设接口设计ARM接口接口接口GPIO UART SPI用于控制数字信号，例如、开关用于串行通信，例如与计算机进行数用于高速串行通信，例如与传感器、LED等据交互存储器等设备通信嵌入式系统设计ARM系统架构硬件设计软件设计设计嵌入式系统的整体架构，包括处设计硬件电路，包括主板、外设接口编写嵌入式系统软件，包括操作系统理器、内存、外设等等、驱动程序、应用程序等芯片选型与采购ARM性能需求根据应用需求选择合适的处理器性能指标，例如频CPU率、内存大小等功耗要求选择功耗低的处理器，以延长电池寿命外设接口选择支持所需外设接口的处理器，例如、、UARTSPI等I2C工具链使用指南ARM编译器链接器将高级语言代码编译成机器将多个目标文件链接成可执码行文件调试器用于调试代码，查找和修复错误编程规范与最佳实践ARM123命名规范代码风格错误处理使用清晰、易懂的命名方式，提高保持一致的代码风格，例如缩进、添加错误处理代码，提高程序健壮代码可读性注释等性程序移植及测试ARM移植过程测试方法将程序从一个平台移植到另一个平台，例如从移使用各种测试方法，例如单元测试、集成测试、系统测试Windows植到平台等ARM应用开发前景展望ARM物联网人工智能边缘计算处理器将继续在物联网设备中处理器将为人工智能和机器学处理器将推动边缘计算的发展ARM ARMARM发挥重要作用习应用提供强大的计算能力，将数据处理转移到设备端。