硬件（驱动开发）

一、OSC基本架构（片上系统）

OSC（On-chip System Control，片上系统控制）基本架构通常涉及片上系统中的各个组件如何进行协调与控制，以实现高效的处理、通信和管理。OSC架构在现代微处理器和系统单芯片（SoC）设计中起着关键作用，特别是在集成多种功能和外设的情况下。

OSC基本架构的主要组成部分

1. 处理器核心（CPU）: 处理器是系统的核心，负责执行指令和处理数据。现代架构可能包括多个处理器核心。

2. 系统总线: 系统总线用于在处理器与其他各个组件之间传输数据。常见的总线包括AMBA（如AHB、AXI），PCI Express等。

3. 内存控制器: 内存控制器用于管理对系统内存（如RAM）的访问，包括读写操作和数据缓存。

4. 外设控制器: 外设控制器用于管理与各种外部设备（如GPIO、UART、SPI、I2C等）的通信，使得处理器可以与外部世界进行交互。

5. 时钟和复位管理单元: 时钟管理单元负责为各组件提供时钟信号，以确保系统的同步运行。复位管理单元用于管理系统的复位状态，以确保在启动时各个组件处于适当状态。

6. 中断控制器: 中断控制器处理来自外设或内部事件的中断请求，控制器负责确定哪个中断被处理，并将控制权转移到相应的中断处理程序。

7. 电源管理单元（PMU）: 电源管理单元负责调节电源的分配，实时监控电力消耗，并在不同工作状态下优化能效。

二、CPU

CPU（Central Processing Unit Core）是计算机系统中的一个基本组成部分，负责执行计算机指令并处理数据。随着技术的进步，CPU内核在性能和效率上也不断发展。以下是对CPU内核的基本介绍，包括其结构、功能、类型和演变。

CPU的基本结构

1. 算术逻辑单元（ALU）:

   • 负责执行所有的算术（如加法、减法）和逻辑（如与、或）运算。

2. 控制单元（CU）:

   • 控制指令的解码和执行过程，协调内核内部的其他组件和外部设备的工作。

3. 寄存器:

   • 内核中用于快速存取数据的小型存储单元，包括通用寄存器、指令寄存器和程序计数器等。

4. 缓存（Cache）:

   • 包括L1、L2和有时的L3缓存，缓存用于存储经常使用的数据，以提高数据访问速度。

5. 总线接口:

   • 连接内核与主内存、外设之间的通信通道。这是数据和指令流入和流出的渠道。

CPU的功能

• 指令执行: 根据提供的指令集架构（ISA）执行各种操作，包括加载、存储、算术运算、逻辑运算等。
• 数据处理: 处理计算和逻辑决策，完成应用程序和操作系统的任务。
• 控制与管理: 通过控制单元协调各个组件的操作，确保指令按照正确的顺序执行。

CPU的类型

1. 单核CPU:

   • 只有一个内核，适合无需高并发处理的简单任务。

2. 多核CPU:

   • 包含多个内核，可以同时执行多个任务，提高了并行处理能力。多核CPU可以是对称多处理（SMP）或非对称多处理（AMP）。

3. 超线程（Hyper-Threading）:

   • 一种技术，允许单个CPU内核同时处理多个线程，增加了CPU的逻辑核心数，提升了并行性能。

4. 异构多核（Heterogeneous Multicore）:

   • 包含不同类型的内核（如性能核心和能效核心），根据负载采用不同的处理方法，以优化性能和能效。例如，ARM的big.LITTLE架构。

三、ARM

1.ARM有37个通用寄存器；cortex有40个；

2.

（1）SP (Stack Pointer): SP（栈指针）指向当前栈顶的位置。它用于管理函数调用和局部变量的存储。在 ARM 中，这个寄存器随着函数调用和返回而变化，确保栈的正确使用。

（2）LR (Link Register): LR（链接寄存器）用于存储函数返回地址。当一个函数被调用时，程序的下一个指令地址会被存储在 LR 中，方便在函数执行完后跳回到调用位置。

（3）PC (Program Counter): PC（程序计数器）包含当前正在执行指令的地址。在 ARM 中，PC 的值会在每个指令执行后自动更新，以指向下一条指令。可以直接控制 PC 以进行跳转或分支。

（4）CPSR (Current Program Status Register): CPSR（当前程序状态寄存器）保存有关处理器的当前状态，包括条件标志（如 Z、C、N、V）、处理器模式以及中断使能状态等。它反映了当前的执行状态。

（5）SPSR (Saved Program Status Register): SPSR（保存程序状态寄存器）用于保存 CPSR 的值，特别是在异常发生时。它允许在处理完中断或异常后恢复到之前的程序执行状态。因此，SPSR 是为了上下文切换提供支持。

3.异常向量表

四、ram和rom

1.ram

2.rom

nor   flash：可寻址，支持随机存取，因此它的每个存储单元都可以单独寻址

nand   flash：不支持随机存取，它是块级（block-level）存储，数据的读取和写入是通过块而不是单个字节进行的，这意味着在进行写入时需要擦除整个块。

3.主存储器：可由CPU直接访问，用来存放当前正在执行的程序和数据；

辅助存储器：设置在主机外部，CPU不能直接访问，用来存放暂时不需要参与执行的数据；