14、ARM Cortex-M3嵌入式软件基础详解

ARM Cortex-M3嵌入式软件基础详解

1. 引言

嵌入式系统是现代生活中不可或缺的一部分，它们存在于从家用电器到汽车、医疗设备等各种设备中。嵌入式系统的独特之处在于其硬件和软件紧密结合，以实现特定的功能。与通用计算机不同，嵌入式系统通常针对特定应用场景进行了优化，具有高效、可靠和实时响应的特点。

1.1 什么是嵌入式系统？

嵌入式系统是指包含微处理器并在其实现中用于执行特定任务的电子设备。微处理器的主要作用是简化系统设计并提供灵活性。通过编程，可以轻松修改或添加新功能，而无需对硬件进行重大改动。例如，智能恒温器可以监测温度、时间，并响应用户的输入来调节室内温度。

1.2 嵌入式软件设计目标的独特之处

嵌入式软件的设计目标与其他类型软件有所不同。可靠性、性能和成本是嵌入式软件设计的关键考量因素。由于许多嵌入式系统需要长时间稳定运行，因此软件必须具备高可靠性，能够容忍错误和意外情况。此外，为了满足实时性和低功耗的要求，嵌入式系统通常采用高效的算法和优化的硬件资源管理。

2. 数据表示

计算机处理的所有数据都需要转换为计算机能够理解的格式。数据表示是嵌入式系统开发中的重要环节，直接影响到程序的效率和可靠性。

2.1 固定精度的二进制数

计算机以二进制形式存储和处理数值。与十进制系统相比，二进制系统使用0和1来表示数据。二进制数的每一位称为“位”（bit），8位组成一个字节（byte）。由于计算机硬件的限制，数值的表示范围是固定的。例如，一个字节可以表示0到255之间的整数。

2.1.1 二进制转十进制转换

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