linux驅動必備硬體知識–ARM筆記

**瞭解ARM
採用 RISC 架構的 ARM 微處理器一般具有如下特點：
1 、體積小、低功耗、低成本、高效能；
2 、支援 Thumb （ 16 位） /ARM （ 32 位）雙指令集，能很好的相容 8 位 /16 位器件；
3 、大量使用寄存器，指令執行速度更快；
4 、大多數資料操作都在寄存器中完成；
5 、定址方式靈活簡單，執行效率高；
6 、指令長度固定；

**瞭解ADS開發工具
全稱：ARM Developer Suite.
ADS由命令列開發工具/GUI開發環境（Code Warrior和AXD/支援軟體組成）
Code Warrior IDE開發c/C++/ARM彙編代碼
AXD 用於對程式進行調試

**瞭解ARM工作模式
--工作狀態（ARM狀態--32位/字對齊  Thumb狀態--16位/半字對齊）
--ARM體繫結構兩種方法儲存資料
*大端格式--高位元組儲存在低地址
*小端格式--相反
--7種工作模式
1.使用者模式Usr 2.快速中斷FIQ 3.外部中斷IRQ 4.管理員模式svc 5.資料訪問終止模式 6.系統模式 7.未定義指令中止模式
*運行模式可以通過軟體改變，也可通過外部中斷或異常處理進行改變。

**瞭解寄存器
ARM微處理器有37個32位寄存器，31個為通用寄存器，6個為狀態寄存器。

--通用寄存器（R0～R15，R13_svc/R14_svc,R13_abt/R14_abt,R13_und/R14_und,R13_irq/R14_irq,R8_fiq~R14_fiq）

*不分組寄存器 R0-R7
*分組寄存器 R8-R14（R13通常作為堆棧指標sp/R14用作子程式連結寄存器LR，指向函數返回地址）
*程式計數器PC R15

--狀態寄存器(CPSR，SPSR_svc,SPSR_abt,SPSR_und,SPSR_irq,SPSR_fiq)

**瞭解定址方式
它是指處理器根據指令中給出的地址資訊來尋找物理地址的方式
--立即定址（#1）運算元本身就在指令給出
--寄存器定址 利用寄存器中的數值作為運算元 ADD R0，R1，R2；R0<-R1+R2
--寄存器間接定址 以寄存器中的值作為運算元的地址 ADD R0,R1, [R2] ; R0<-R1+[R2]
--基址變址定址 將寄存器的內容與指令中給出的地址位移量相加，從而得到一個運算元的有效地址 LDR R0, [R1,#4]
--多寄存器定址 一條指令可以完成多個寄存器值的傳送 LDMIA R0，{R1,R2,R3,R4}
--相對定址 以程式計數器PC的當前值為基地址，指令中的地址標號作為位移量，將兩者相加就可以得到有效地址
--堆棧定址 遞增/遞減堆棧

**瞭解指令
跳轉指令:
B{條件} 目標地址
BL{條件} 目標地址
BLX 目標地址
BX{條件} 目標地址

資料處理指令:
MOV{條件}{S} 目的寄存器 源運算元
MVN{條件}{S} 目的寄存器 源運算元
*S決定指令的操作是否影響CPSR中的條件標誌位的值
CMP{條件} 運算元1 運算元2 --比較，會更新GPSR標誌位
TST{條件} 運算元1 運算元2 --位與，
ADD{條件}{S} 目的寄存器 運算元1 運算元2 --相加
SUB{條件}{S} 目的寄存器 運算元1 運算元2 --相減
AND{條件}{S} 目的寄存器 運算元1 運算元2 --與
ORR{條件}{S} 目的寄存器 運算元1 運算元2 --或
BIC{cond}{S} Rd,Rn,operand2 BIC R0,R0,#%1101
MUL{條件}{S} 目的寄存器 運算元1 運算元2 --乘法

程式狀態訪問指令：
MRS{條件} 通用寄存器，程式狀態寄存器(cpsr/spsr) --傳送狀態
MSR{條件} 程式狀態寄存器(cpsr/spsr)_<域>,通用寄存器

載入/儲存指令：
LDR{條件}目的寄存器， <儲存空間地址> --將記憶體資料傳送到寄存器
STR{條件}源寄存器， <儲存空間地址>

批量載入/儲存指令：
LDM 批量資料載入指令
STM 批量資料存放區指令
SWP 資料交換

移位指令：
LSL/LSR(邏輯) ASL/ASR(算術) ROR(迴圈右移動)

異常產生指令：
SWI 軟體中斷指令
BKPT 斷點中斷指令