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今天還挺充實的，早上在圖書館本來想學一下notion，結果看李沐老師的動手深度學習看到十點半，在電腦上配置了李沐老師的d2l和jupyter，等后續(xù)有時間的時候再繼續(xù)學。
下午看了一下notion的使用方法，這玩意初學者用起來是真的麻煩，如果每天沒有很多事情需要schedule的話，用這個我認為反而是個累贅，還不如mac自帶的提醒事項。
然后去健身房練了腿🏋??♀?，100kg深蹲，再做兩組固定器械就去洗澡了。晚上在圖書館復習了一下嵌入式，最近因為看老石的視頻，感覺復習嵌入式的時候也有了些動力。
現(xiàn)在回來寫一下一天的總結~ 👇👇👇
1. 什么是嵌入式系統(tǒng)？
老師PPT中給出的定義是：
以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟件硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、重量、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。
簡單來說，就是含有處理器的、專用的軟硬件系統(tǒng)，具有自主的信息處理能力。
看一下嵌入式系統(tǒng)的體系結構：
其中，硬件層是使用硬件描述語言——verilog完成的電路設計，將代碼燒到FPGA上，快速進行調試。除了FPGA之外，還有專用集成芯片ASIC的存在。FPGA的速度沒有ASIC快，但是可以快速成品而且價格便宜。因此在當前行業(yè)里，FPGA幾乎是所有電子系統(tǒng)的必要部件。
2. 嵌入式系統(tǒng)的兩種設計方法
分別是傳統(tǒng)設計方法和系統(tǒng)級設計方法。
在傳統(tǒng)設計中，硬件和軟件是分離設計的，過程如下：
而在系統(tǒng)級設計方法中，強調軟硬件的協(xié)同設計和系統(tǒng)整合，可以更好地管理復雜性并提高設計效率。
3. 什么是ARM？
我還是想引用一下chatgpt對ARM的解釋，我覺得寫的很不錯：
ARM 的全稱是 “Advanced RISC Machines”，意為 “高級精簡指令集計算機”。ARM 是一種廣泛使用的處理器架構和系列，由 ARM Holdings（現(xiàn)為 Arm Limited）開發(fā)和授權給各個芯片制造商使用。
ARM 架構采用精簡指令集計算機（Reduced Instruction Set Computing，RISC）的設計理念，旨在提供高效、低功耗的處理器解決方案。ARM 處理器廣泛應用于移動設備、嵌入式系統(tǒng)、智能手機、平板電腦、物聯(lián)網設備和消費電子產品等領域。
ARM 提供了多個處理器系列，包括 Cortex-A 系列、Cortex-R 系列和 Cortex-M 系列。Cortex-A 系列用于高性能應用，如移動設備和嵌入式系統(tǒng)；Cortex-R 系列用于實時應用，如汽車電子和工業(yè)控制；Cortex-M 系列用于低功耗、低成本的嵌入式系統(tǒng)，如微控制器和傳感器設備。
復習之后，我認為ARM最大的特點就是：
- 采用精簡指令集，用簡單的指令實現(xiàn)復雜的功能
- 體積小、低功耗、低成本、高性能
- 支持thumb（16位，半字）和arm（32位，一個字）的雙指令集
- 大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度快
- 尋址方式簡單
- 指令長度固定
迄今為止，arm定義了8個版本，用1-8來表示。每一個版本下又有不一樣的額外版本。命名規(guī)則如下：
其中，老師要求重點掌握的是ARM7和ARM9。
ARM7的主要特點如下：
- 采用馮諾依曼結構，數(shù)據存儲器和指令存儲器合并到一起
- 采用三級流水，包含：取指、譯碼、執(zhí)行
- 其中，執(zhí)行包含了很多操作，如移位操作、讀通用寄存器內容、輸出結果、寫通用寄存器等。
這就導致三級流水存在很嚴重的問題：執(zhí)行單元的工作占用很多時鐘周期，并且數(shù)據存儲器和指令存儲器的合并會導致流水線阻斷的情況，從而影響流水性能。
所以引入了采用五級流水的ARM9，將數(shù)據存儲器和指令存儲器給分開。
其中，五級流水的功能如下：
本質就是把原來執(zhí)行單元所做的工作給細分了兩個出來，一個是存儲器訪問，一個是寄存器回寫，這樣就減少了每個時鐘周期內必須完成的工作。
同時將數(shù)據存儲器和指令存儲器給分開也解決了三級流水中訪存在指令執(zhí)行階段的延遲問題。
今天時間不早了，就先寫那么多，沒有把復習的內容全部寫完，我發(fā)現(xiàn)上面寫的東西還是過多了，有點不夠精簡。但是我又覺得每部分都比較重要，唉。。。