arm指令集和mcu
ARM
RISC 中的 CISC。由于 XiuOS 主要支持 Cortex-M 系列处理器，这里的内容基于 ARMv7-M。
特权级
Thread Mode 和 Handler Mode。
数据类型和寄存器
和许多指令集类似，有字节、字、半字。
13个通用寄存器 + SP （分为MSP和PSP）+ LR + PC。
和 x86 类似，会存储标志信息。有 N，Z，C，V，Q。
系统模式
不支持虚拟内存。
与 PSR （对应 CSR）相关的指令：MSR，MRS。
发生中断&异常时，保存现场由硬件来做。
（exception model：https://interrupt.memfault.com/blog/arm-cortex-m-exceptions-and-nvic）
相关指令： SVC （对应 syscall），BKPT（对应 ebreak）。
Memory Model
指令集
支持 Thumb-2，2 字节和 4 字节的指令可以任意混合。
通过跳转指令，程序可以跳转到特定的地址标志处执行，或者跳转到特定的子程序处执行。其中，B指令用于执行跳转操作；BL指令在执行跳转动作的同时，保存子程序的返回地址；BX指令在执行跳转操作的同时，根据目标地址的最低位可以将程序状态切换到Thumb状态；BLX指令执行3个操作：跳转到目标地址处执行，保存子程序的返回地址，根据目标地址的最低位可以将程序状态切换到Thumb状态。
(ref：https://blog.csdn.net/caihaitao2000/article/details/84843270)
MCU：以STM32F407VGT6为例
STM32F407VGT6是意法半导体基于高性能的Arm Cortex®-M4 32位RISC内核设计的一款微处理器，其工作频率高达 168 MHz。Cortex-M4 内核具有浮点运算单元（FPU），支持所有ARM单精度数据处理指令和数据类型。 它还实现了全套的DSP指令和一个存储器保护单元（MPU），从而增强了应用程序的安全性。 STM32F407VGT6集成了高速嵌入式存储器，其中包括高达 1 MB的FLASH，高达 192 KB的SRAM。
芯片的其他特性如下：
- 芯片提供三个12位ADC模数转换器，转换速度最高可达2.4Mhz，两个DAC数模转换器，一个低功耗亚秒级精度的RTC，十二个通用16位定时器，其中包括两个用于电机控制的PWM定时器，两个通用32位定时器。 真正的随机数生成器（RNG）。 它们还具有标准和高级通信接口。
- STM32F407提供了工作频率为168 MHz的Cortex™-M4内核（具有浮点单元）的性能，在168 MHz频率下，从Flash存储器执行时，芯片能够提供210 DMIPS/566 CoreMark性能，并且利用意法半导体的ART加速器实现了FLASH零等待状态。DSP指令和浮点单元扩大了产品的应用范围。芯片本身具有功率调节功能，功耗低至238 µA/MHz的电流消耗（@ 168 MHz）。
- 灵活的静态存储器控制器，支持紧凑型闪存，SRAM，PSRAM，NOR和NAND存储器，用于扩展SRAM和FLASH。
- LCD并行接口，支持8080/6800模式。
- CPU支持睡眠，停止和待机等运行模式。
- 芯片拥有2个DMA控制器，共有16个数据流，具有FIFO和突发传输功能。
- 芯片支持串行线调试（SWD）和JTAG接口，Cortex-M4嵌入式跟踪Macrocell™。
- 具有3个I2C接口（SMBus / PMBus），2个bxCAN控制器，4个USARTs / 2 UART， 3个SPI（42 Mbits / s），其中2个具有复用的全双工I2S，可通过内部音频PLL或外部时钟实现音频类精度。
- SDIO接口：STM32F407VGT6 的SDIO 控制器支持多媒体卡（MMC 卡）、 SD 存储卡、 SD I/O 卡和 CE-ATA 设备等。
- STM32F407 芯片自带10M/100M以太网MAC控制器，该模块支持介质独立接口 MII 和简化介质独立接口 RMII，并自带了一个用于外部 PHY 通信的 SMI 接口， 通过一组配置寄存器，用户可以为 MAC 控制器和 DMA 控制器选择所需模式和功能。
- STM32F407芯片自带的USB控制器支持USB2.0 通信协议，可以满足USB OTG FS 和 USB OTG HS通信（HS 需要外扩高速 PHY 芯片实现，速度可达 480Mbps），支持 USB Host 和 USB Device。
8至14位并行摄像头接口（DCMI），传输速度高达54 Mbytes / s。 - 高达512字节的OTP存储器。
- 拥有全球唯一96位ID标识码。