ARM原理与设计
ARM原理与设计
少于1000 人选课
更新日期:2025/06/04
开课平台智慧树
开课高校山东科技大学
开课教师郭华宋戈
学科专业工学电子信息类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
《ARM原理与设计》课程是一门专业基础课,是电子系统设计和集成电路应用开发的入门课程。课程将理实内容有机结合,突出知识重点,旨在让学生在理论和实践的不断循环中掌握和消化知识。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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ARM 发展历程
郭华
ARM体系结构与特点
郭华
处理器选型
郭华
ARM体系结构
寄存器组织
郭华
存储部件
郭华
中断控制
郭华
总线
郭华
流水线
郭华
ARM指令集
ARM寻址方式
立即数寻址
郭华
寄存器寻址
郭华
间接寻址
郭华
块寻址
郭华
相对寻址
郭华
Cortex指令集
数据传送指令
宋戈
数据处理指令
宋戈
其他计算指令
宋戈
跳转指令
宋戈
伪指令
宋戈
转移类指令
宋戈
Cortex M3特性
CM3微处理器结构
宋戈
CM3的寄存器
宋戈
异常与中断
宋戈
存储器映射及位绑定
存储器映射
宋戈
位带区及位绑定
宋戈
C语言与汇编语言混编
ATPCS与AAPCS
郭华
C语言与汇编语言混编规范
郭华
内嵌汇编
郭华
STM32F103 内部部件编程
STM32简介
宋戈
STM32最小系统
宋戈
软件接口标准
宋戈
GPIO通用输入输出口
宋戈
外部中断
宋戈
系统SysTick时钟
宋戈
STM32F103高级部件编程
USART串口应用
宋戈
Timer基本应用
宋戈
实时时钟RTC
宋戈
  • 第一章绪论

    本章介绍了ARM的传奇发展历史,ARM体系结构的特征、ARM历代架构的发展演变和ARM芯片的选型原则

  • 1.1ARM 发展历程

    介绍了ARM的起源和历代架构的演进

  • 1.2ARM体系结构与特点

    由于ARM处理器市面上有非常多的种类,本节从应用的角度,讲述了处理器的选型原则

  • 1.3处理器选型

    本节介绍处理器的选型

  • 第二章ARM体系结构

    本章从程序员的角度详细讲解了ARM7的工作状态、工作模式、寄存器的组织和特殊寄存器的作用,异常处理流程,三种内部总线,流水线原理

  • 2.1寄存器组织

    本节讲解了ARM7的工作状态和工作模式,寄存器组织

  • 2.2存储部件

    本节讲解了ARM7对内存的读写方式,包括大小端的区别,字、半字等概念

  • 2.3中断控制

    本节讲解了ARM7中断异常的产生和响应过程,异常的优先级和中断向量表

  • 2.4总线

    本节讲解了ARM7的三总线(AHB、ASB、APB)的特点和区别

  • 2.5流水线

    本节讲解了ARM7的三级流水线的工作原理,以及5级流水线、7级流水线的演进

  • 第三章ARM指令集

    本章介绍了ARM的7种寻址方式、并分类对ARM、THUMB的汇编指令进行了讲解,每条指令都通过实例演示用法

  • 3.1ARM寻址方式

    本节详细讲解了ARM7的7种寻址方式,各种方式的用法和注意事项

  • 3.2Cortex指令集

    本节分类讲解Cortex M3架构的指令集中的部分指令,包括:数据传送、存储器操作、算数运算、逻辑运算及移位以及伪指令等

  • 第四章Cortex M3特性

    本章介绍了CM3核的结构及特点,处理器的工作模式,相关寄存器的结构及功能,存储器组织与映射,位绑定操作以及异常和中断处理过程。

  • 4.1CM3微处理器结构

    本节概述CM3核的结构、特点,详细介绍了工作模式、权限,以及不同模式之间的转换。

  • 4.2CM3的寄存器

    本节详述CM3核内部通用寄存器、专用寄存器的结构和功能。

  • 4.3异常与中断

    本节讲述CM3核异常、中断的概念,嵌套向量中断控制器NVIC的作用,异常中断的响应过程、返回过程,以及为提高中断响应速度采取的措施。

  • 4.4存储器映射及位绑定

    本节讲述CM3总线结构以及存储器映射关系,位绑定操作的作用以及CM3核位绑定实现机制。

  • 第五章C语言与汇编语言混编

    本章详细讲解了ARM汇编与C语言之间变量、函数的互相调用方法,详细介绍了ATPCS和AAPCS规则,并通过示例讲解其使用方法和注意事项,最后对内嵌汇编进行了讲解。

  • 5.1ATPCS与AAPCS

    讲解ATPCSheAAPCS的详细规则,包括寄存器的使用规则、参数传递规则、堆栈使用规则等

  • 5.2C语言与汇编语言混编规范

    本节讲解了汇编语言调用C语言的变量的方法、调用C语言函数的方法、C语言访问汇编变量、调用汇编函数的方法。

  • 5.3内嵌汇编

    本节讲解了内嵌汇编的语法和使用方法,并详细讲解了内嵌汇编的注意事项和一些常见错误的演示和改正方法,最后通过实例演示内嵌汇编的使用方法。

  • 第六章STM32F103 内部部件编程

    本章介绍了STM32系列微控制的内部结构、存储器映射,概述了片上外设以及微控制器引脚,介绍STM32F103微控制最小系统组成及各部分电路作用,介绍了STM32标准外设库的相关知识,以及片上外设GPIO通用输入输出口 、外部中断系统、SysTick系统时钟的结构及使用方法。

  • 6.1STM32简介

    本章介绍了STM32F10X系列微控制的概况,介绍了其内部结构、总线结构、存储器映射,概述了片上外设以及微控制器引脚。

  • 6.2STM32最小系统

    本节介绍了STM32最小系统基本电路功能及其构成,包括:电源电路、时钟电路、复位电路、下载调试电路。详细介绍了STM32F10x微控制器的系统时钟结构,以及启动模式和复位序列。

  • 6.3软件接口标准

    本节介绍了ARM公司推出的CMSIS软件接口标准的三层结构,ST公司推出的STM32F10x标准外设库的文件结构,详细介绍了使用标准外设库在MDK集成开发环境下新建STM32工程步骤。

  • 6.4GPIO通用输入输出口

    本节介绍了STM32微控制器GPIO口的结构及工作原理,介绍了I/O口的输入、输出工作模式,相关状态、控制寄存器的作用,以及主要库函数功能,并通过具体实例讲解GPIO口的使用方法。

  • 6.5外部中断

    本节介绍了中断相关的基本概念、STM32外部中断源以及STM32优先级分组机制,介绍了NVIC相关寄存器作用,详解介绍EXTI的结构以及工作原理,EXTI相关寄存器的作用,主要库函数的作用,并通过具体实例讲解外部中断的初始化流程和使用方法。

  • 6.6系统SysTick时钟

    本节介绍了CM3核内部定时器systick的结构以及工作原理,SysTick主要寄存器的作用、定时时间的计算,并通过具体实例讲解SysTick的初始化流程和使用方法。

  • 第七章STM32F103高级部件编程

    本章介绍了串行通信基本概念、USART原理及使用方法, TIMER的基本结构以及基本定时器的应用, 实时时钟RTC的原理以及使用RTC生成实时时钟的方法。

  • 7.1USART串口应用

    本章介绍了串行通信基本概念,STM32F10x系列微控制USART的结构及工作原理,相关状态、控制寄存器的作用,以及主要库函数功能,通过串口自收自发的实例讲解USART的使用方法。

  • 7.2Timer基本应用

    本章介绍了STM32F10x定时器的分类,基本定时器的结构及工作原理,定时器的计数模式、主要寄存器的作用,详细介绍了定时时间的计算,主要库函数功能,通过控制LED闪烁实例讲解基本定时器的初始化流程和使用方法。

  • 7.3实时时钟RTC

    本章介绍了STM32F10x内部实时时钟RTC的基本结构及工作原理,RTC主要寄存器及备份域寄存器的作用,主要库函数功能,介绍RTC初始化流程,通过实例详细讲解RTC获取日期时间的具体方法。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 绪论

    1.1 ARM 发展历程

    1.2 ARM体系结构与特点

    1.3 处理器选型

    视频数3
  • 第二章  作业测试
    第二章 ARM体系结构

    2.1 寄存器组织

    2.2 存储部件

    2.3 中断控制

    2.4 总线

    2.5 流水线

    视频数5
  • 第三章  作业测试
    第三章 ARM指令集

    3.1 ARM寻址方式

    3.2 Cortex指令集

    视频数11
  • 第四章  作业测试
    第四章 Cortex M3特性

    4.1 CM3微处理器结构

    4.2 CM3的寄存器

    4.3 异常与中断

    4.4 存储器映射及位绑定

    视频数5
  • 第五章  作业测试
    第五章 C语言与汇编语言混编

    5.1 ATPCS与AAPCS

    5.2 C语言与汇编语言混编规范

    5.3 内嵌汇编

    视频数3
  • 第六章  作业测试
    第六章 STM32F103 内部部件编程

    6.1 STM32简介

    6.2 STM32最小系统

    6.3 软件接口标准

    6.4 GPIO通用输入输出口

    6.5 外部中断

    6.6 系统SysTick时钟

    视频数6
  • 第七章  作业测试
    第七章 STM32F103高级部件编程

    7.1 USART串口应用

    7.2 Timer基本应用

    7.3 实时时钟RTC

    视频数3
  • 期末考试