ARM体系机构与编程 杜春雷

ARM体系结构与编程是学习嵌入式系统设计与开发的重要基础。ARM（Advanced RISC Machines）处理器是一种广泛应用于嵌入式系统的高性能、低成本、低功耗的RISC微处理器。由英国ARM公司设计，并授权给全球许多半导体厂商生产，ARM处理器已经成为业界应用最广泛的嵌入式处理器之一。 ARM体系结构的核心在于其高效简洁的指令集，以及对软件和硬件的优化设计。这使得ARM处理器特别适合于要求功耗低、体积小、性能高的嵌入式系统，如无线产品、个人数字助理（PDA）、全球定位系统（GPS）、网络设备、消费电子产品等。在2001年，基于ARM核心的处理器年产量突破了5亿个，市场占有率超过了75%，确立了ARM在行业中的领先地位。 本书详细介绍了ARM处理器的体系结构、指令集、开发环境和调试工具，内容涵盖ARM体系结构介绍、程序设计模型、汇编语言程序设计、C和C++语言程序设计、ARM连接器使用、集成开发环境（IDE）CodeWarrior以及高性能调试工具ADW的使用。通过这些内容的讲解，读者能够掌握开发基于ARM处理器的应用系统的必要知识，包括系统启动时如何处理初始化代码、如何将操作系统和其他应用组件链接成可执行的二进制映像文件（image），以及如何固化到系统中并保证其稳定运行。 书中还探讨了一些基于ARM体系结构的嵌入式应用系统设计的基本技术。这些内容不仅适用于初学者，作为学习ARM技术的培训材料，而且对于嵌入式系统开发人员来说也是一份宝贵的参考手册。ARM处理器的设计理念是提供一种可裁剪的、具有高度灵活性的微处理器核，使得开发者能够针对特定的应用需求，进行相应的硬件和软件优化。 除了技术细节之外，书中也提到了嵌入式系统的概念。嵌入式系统通常是指以应用为中心、以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，并满足特定应用对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。它与通用计算机系统有相似之处，但在功能和运行方面有着明显的区别。嵌入式系统中的系统程序（包括操作系统）和应用程序通常是集成在一起的，这要求开发过程中必须有一套交叉编译系统和适当的调试系统。 在嵌入式系统的开发过程中，开发人员会使用多种文件类型，包括C语言源代码文件（.c）、头文件（.h）、对象文件（.obj）、汇编语言文件（.asm）和库文件（.lib）。这些文件组合起来，经过编译和链接，形成可执行的二进制映像文件，进而烧录到嵌入式设备中去。 ARM技术的普及也促进了相关开发工具和环境的发展，其中CodeWarrior IDE是ARM早期主要使用的集成开发环境之一。它提供了代码编辑、编译、调试和优化的一系列功能，是帮助开发者快速进行项目开发的重要工具。 ARM处理器的广泛应用，如无线产品、PDA、GPS、网络设备、消费电子产品等，表明了ARM在嵌入式领域的巨大潜力和商业价值。ARM处理器的成功不仅仅在于其技术优势，也在于其开放授权的商业模式，这使得ARM能够与众多半导体厂商合作，推动技术的进步和创新。通过本书的学习，可以更好地理解ARM技术及其在嵌入式系统设计中的应用。