10.1 ARM 体系与架构 硬件基础

一、单片机最小系统

• 五部分：单片机芯片——时钟电路——复位电路——系统电源——调试接口。
• 作用：能够提供稳定的运行环境，确保单片机正常启动和执行程序，便于开发和调试。

二、RISC 与 CISC

• RISC：目的是简化指令集，让CPU快速执行每条指令，提高流水线效率；采用 寄存器—寄存器 运算，减少访存次数。指令固定长度。如：ARM（手机处理器）、RISC-V（开源）、MIPS（路由器）。
• CISC：目的是单条指令执行更复杂的任务，减少程序代码长度；采用 寄存器—内存 运算，允许直接对内存操作，指令解码复杂。指令可变长度。如：Intel x86/x86-64（PC、服务器）。

三、CPU 工作原理

取指令——解码指令——执行指令——访问内存——写回结果

取指令：根据 PC 中的地址，从内存中取出指令。

解码指令：CPU 将指令分成若干个片段，分析出操作码和操作数。

执行指令：根据解码后的信息执行指令中的操作。

访问内存：根据指令读取或写入内存

写回结果：将结果写回寄存器或内存。

流水线的好处：提高指令的吞吐量，加快程序执行，降低单个指令的执行时间、充分利用处理器资源，提高性能。

四、存储器类型

1、内存（RAM）：SRAM（静态内存，常用作 CPU Cache），DRAM （用作主存）。

2、只读存储器（ROM）：一般被用作固件。

3、快闪存储器（Flash）：固态硬盘（SSD）、U 盘、存储卡

4、磁盘存储器：机械硬盘（HDD）、固态硬盘（SSD）

5、Cache 存储器：CPU 缓存

6、存储介质：可长期存储：磁带、CD等。

五、NAND Flash 与 NOR Flash 异同

相同点：均基于闪存技术，利用浮栅晶体管存储数据，均为非易失存储。

不同点：