ARM简介及应用

ARM开发板，即以英国ARM(Advanced RISC Machines)公司的内核芯片作为CPU，同时附加其他外围功能的嵌入式开发板，用以评估内核芯片的功能和研发各科技类企业的产品 。ARM开发板根据ARM内核可以分为ARM7、ARM9、ARM11、 Cortex-M系列、Cortex-R系列、Cortex-A系列。其中Cortex-M系列又可分为Cortex-M0、Cortex-M0+、Cortex-M3、Cortex-M4;Cortex-R系列分为Cortex-R4、Cortex-R5、Cortex-R7;Cortex-A系列分为Cortex-A5、Cortex-A7、Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A15、Cortex-A50等，同样也就有了对应内核的Cortex-M0开发板、Cortex-A5开发板、Cortex-A8开发板、Cortex-A9开发板、Cortex-R4开发板等等。由于ARM公司只对外提供ARM内核，各大厂商在授权付费使用ARM内核的基础上研发生产各自的芯片，形成了嵌入式ARM CPU的大家庭，提供这些内核芯片的厂商有Atmel、TI、飞思卡尔、NXP、ST、和三星等。
ARM开发板在CPU的基础上增加外设后具备许多功能接口，如扩展了TFT-LCD、LVDS接口、触摸屏、VGA、矩阵键盘、外部总线接口、CAN、SPI、PWM、高速USB HOST\Device、SD卡、RS232\RS485串口，音频、MIC等常用接口，国内领先的嵌入式方案厂商往往有多个内核平台的ARM开发板使各科技类企业的研发工程师可以方便的测试ARM开发板和研发公司的产品，通过开发板内的资料文档可快速开发公司产品，缩短研发周期。

基于ARM核的ADμC7024在医疗电子中的应用随着信息技术的迅猛发展和人民生活水平的提高，极大地推动了医疗电子设备的发展，当今医疗电子设备的发展趋势是高精度、实时性、低功耗和小尺寸，作为医疗电子设备中核心地位的MCU(微处理器)也随着这一发展趋势向前不断衍变着。由早期的8位MCU发展到32位RISC(精简指令集计算机)MCU。美国ADI公司根据市场的需要最新推出了一款基于ARM(高级精简指令集计算机)核的微处理器ADμC7024便是32位RISC MCU的杰出代表。ADμC7024卓越的处理能力、集成众多片上外围器件和芯片低功耗的特点，完全胜任医疗电子设备的需求及未来的发展目标。本文以ADμC7024在医疗电子中监护产品脉搏血氧计的应用为例，重点介绍其在医疗电子行业中的实际用途。ARM内核特点英国ARM公司是嵌入式RISC处理器的IP(知识产权)供应商，它为ARM架构处理器提供ARM处理器内核(如ARM7TDMI、ARM9TDMI及ARM10TDMI等)。由各半导体公司在上述处理器内核基础上进行再设计，嵌入各种外围和处理部件，形成各种MCU。基于ARM内核的芯片在嵌入式处理器市场上占据75%的份额。ARM作为嵌入式系统的处理器，具有低电压，低功耗和高集成度等特点，并具有开放性和可扩充性。事实上，ARM内核已成为嵌入式系统首选的处理器内核。而对于医疗电子设备而言，并不需要图像处理等方面更高的要求，因此，ARM7TDMI内核以0.9MIPS(百万条指令每秒)/MHz的高效处理能力足以满足应用需要。ARM7TDMI内核是ARM核系列中32位通用内核中的一个产品，它采用三级流水线结构，指令的执行分成取指、译值和执行3个阶段。运算器能够实现32位整数运算。内核不但能够执行32位高效ARM指令，同时还支持简洁的16位Thumb指令集以提高代码密度。

ARM7TDMI名称的含义为：a)ARM7：ARM系列具有32位运算能力的内核，它采用冯·诺依曼结构，数据长度可以是8位，16位和32位，而指令长度是32位。b)T：内含16位压缩指令集Thumb，由于32位RISC型处理器的指令代码利用率较低，ARM为了弥补不足，在新型ARM架构(V4T版以上，成熟架构由V3版发展到V6版)定义了16位的Thumb指令集，Thumb指令集比通常的8位和16位CISC/RISC处理器具有更好的代码密度，而芯片面积只增加6%，可使程序存储器更小。c)D：支持片内调试，该内核包含用于调试的硬件结构，可使CPU进入调试模块，可以方便地进行断点观察点设置、单步调试和多步调试d)M：采用增强型乘法器。AARM7TDMI指令集包含2个32位×32位的乘法指令和2个乘法累加MAC指令，该结构使得指令的执行比其他类型的ARM7内核减小了许多机器周期。e)I：内含嵌入式ICE宏单元，ARM架构的处理器芯片都嵌入了Embedded ICE-RT逻辑块，便于通过JTAG接口来仿真调试RAM架构芯片。