什麼是指令集架構？ 指令集架構（Instruction Set Architecture，縮寫為ISA），又稱指令集或指令集體系，是計算機體系結構中與程序設計有關的部分，包含了基本數據類型，指令集，寄存器，尋址模式，存儲體系，中斷，異常處理以及外部I/O。指令集架構包含一系列的opcode即操作碼（機器語言），以及由特定處理器執行的基本命令。

　　通俗點說就是，CPU架構不同，内部邏輯門電路(不知道什麼是邏輯門電路？速戳《0和1的藝術，與、或、非基本邏輯門電路》)的設計就不同，指令集架構就是操作特定CPU架構下的内部邏輯門電路的一系列指令。

　　常見的指令集架構：

　　複雜指令集運算（Complex Instruction Set Computing，CISC），比如x86架構精簡指令集運算（Reduced Instruction Set Computing，RISC），比如ARM架構x86架構和ARM架構x86架構 學計算機組成原理的時候我們都學過，處理器由運算器、控制器、存儲器組成。其底層隻是一些簡單的邏輯門電路。我們先來了解一下Intel 8086這款處理器。

　　Intel 8086處理器是由英特爾公司在1976年年初開始設計，1978年年中發表的Intel第一款16位微處理器。這款處理器所有的内部寄存器、内部及外部數據總線都是16位寬，因此是完全的16位微處理器。20位外部地址總線，因此物理定址空間為1MB (即2^20 = 1,048,576)。由于8086内部的地址寄存器是16位寬，因而最大線性尋址空間為64KB，什麼是線性尋址空間，我們将稍後給出解釋。使用超過64KB内存空間時，需要調整段寄存器（segment registers）。直到32位的80386出現之前，8086的這種段尋址相當不便。這種分段尋址模式，也就是我們後面要說的 實模式。

　　x86架構即屬于上面說的複雜指令集，泛指一系列基于Intel 8086且向後兼容的中央處理器指令集架構。指令集架構就相當于建造房屋的圖紙，指令集就是機器的語言。8086在三年後為IBM PC所選用，之後x86便成為了個人計算機的标準平台，成為了曆來最成功的CPU架構。

　　後面我們也會看到Intel為了向前兼容所做的努力，可能也正是這種努力才成就了英特爾，通過向前兼容從而節省了龐大的人力和物力。如果不能保障向前兼容，英特爾每發布一款處理器，軟件開發人員早晚得累死在電腦前。同時，也正因為向前兼容，阻礙了英特爾現在的發展， 某些方面才會被蘋果的M1吊打。

　　ARM架構 ARM架構，稱作高級精簡指令集機器（Advanced RISC Machine），屬于上面說的精簡指令集架構，由安謀控股（ARM Holdings）開發，廣泛地使用在許多嵌入式系統設計中。ARM處理器非常适用于移動通信領域，符合其主要設計目标為低成本、高性能、低耗電的特性。ARM處理器被廣泛使用在消費性電子産品。

　　ARM架構版本從ARMv3到ARMv7支持32位空間和32位算數運算，2011年發布的ARMv8-A架構添加了對64位空間和64位算術運算的支持。ARM架構的蘋果M1芯片近期更是喧嚣塵上，各種吊打Intel i9。

　　基本硬件和布局 以樹莓派4B為例

　　樹莓派4b

　　CPU: 博通 Broadcom BCM2711，ARMv8架構 Cortex-A72内核 1.5GHz 四核心

　　内存: LPDDR4 1G/2G/4G/8G

　　GPIO GPIO（General-purpose input/output）通用型輸入輸出，通過此接口，樹莓派可以和豐富的硬件進行交互。

　　GPIO針腳布局

　　樹莓派能做什麼 如果樹莓派沒有GPIO接口，那它就隻是一個普通的ARM架構的微型電腦。有了GPIO接口，那麼隻有你想不到的，沒有它做不到的：最基本的作為服務器、制作家庭影院、電視盒子等各種智能設備咱就不說了，接上各種各樣的傳感器實現自動控制，DIY機器人、無人機、智能小車等等。Golang和樹莓派究竟能碰撞出什麼火花，敬請持續關注。

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