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[导读]ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。全称为Advanced RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。ARM的Jazelle技术使Java加速得到比基于软件的Java虚拟机(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。CPU功能上增加DSP指令集提供增强的16位和32位算术运算能力,提高了性能和灵活性。ARM还提供两个前沿特性来辅助带深嵌入处理器的高集成SoC器件的调试,它们是嵌入式ICE-RT逻辑和嵌入式跟踪宏核(ETMS)系列。

ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。全称为Advanced RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。ARM的Jazelle技术使Java加速得到比基于软件的Java虚拟机(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。CPU功能上增加DSP指令集提供增强的16位和32位算术运算能力,提高了性能和灵活性。ARM还提供两个前沿特性来辅助带深嵌入处理器的高集成SoC器件的调试,它们是嵌入式ICE-RT逻辑和嵌入式跟踪宏核(ETMS)系列。

ARM处理器分为五类:经典ARM处理器、ARM Cortex嵌入式处理器、ARM Cortex实时嵌入式处理器、ARM Cortex应用处理器以及ARM专家处理器.(1) Cortex-A (A=Application) 系列是面向高端应用的处理器,它的工作频率高、性能好、功耗合理。A5~A15为32位,而A53-A57为64位版本。这类被称为ARMCortex应用处理器,简称应用处理器。(2) Cortex-R ( R=Real Time)系列是面向实时控制应用的处理器,响应速度快、性能合理、功耗低。这类被称为ARMCortex实时嵌入式处理器,简称实时嵌入式处理器。(3) Cortex-M ( M=Microcontroller)系列是面向微控制器的处理器,性价比极高、成本很低、功耗极小。这类被称为ARM Cortex嵌入式处理器,简称嵌入式处理器。笼统地把-R系列和-M系列称为嵌入式Cortex处理器,简称嵌入式处理器。把专用于智能卡应用、侧重安全可靠的处理器称为安全专家处理器或专家处理器SecurCore,它有三个系列,分别是基于ARM7TDMI的SC000系列、基于Cortex-M0的SC100系列以及基于Cortex-M3的SC300系列。

(1) ARM7系列ARM7系列的ARM7TDMI ( ARM7TDMS-S)是市场上销量最高的32位处理器内核,它采用ARMv4T架构,支持ARM/Thumb指令集,使用冯氏存储结构,由3级指令流水线实现,曾用于诺基亚6110手机。其命名中数字表示系列编号,T表示支持Thumb指令集,D表示支持片上调试,M表示具有快速的64位乘法,I表示提供片内在线仿真(ICE),-S 表示该处理器( 或处理器核)以IP软核的形式提供授权,让客户根据自己的半导体工艺进行再开发。(现在T、D、M、I这4项基本功能成了任何新产品的标配,因而不再使用这些后缀。)

(2) ARM9系列ARM9系列处理器,它为微控制器、DSP和Java应用提供了单处理器解决方案,非常适合需要有数字信号处理功能的微控制器应用领域。ARM920T处理器使用的核是ARM9TDMI,它基于ARMv4T架构设计,支持ARM/Thumb指令集,具有快速乘法器;采用程序与数据分离的哈佛存储结构,指令Cache和数据Cache各16 KB,还可通过总线外接Cache和SRAM存储器;支持协处理器;含有内嵌的在线仿真模块ICE、支持片,上调试;采用5级流水线以提高处理器性能,每一条指令的执行分为5个步骤:①取指令,②指令译码,③执行指令运算,④Cache/存储器访问,⑤结果写回寄存器。

ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势,下面我们来详细了解下arm处理器系列及相关特点、结构。特点1、体积小、低功耗、低成本、高性能;2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件;3、大量使用寄存器,指令执行速度更快;4、大多数数据操作都在寄存器中完成;5、寻址方式灵活简单,执行效率高;6、指令长度固定。系列ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10E系列SecurCore系列、Intel的Xscale、Intel的StrongARM、ARM11系列其中,ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列,每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。

ARM是一家微处理器行业的知名企业,该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC (精简指令集)处理器,它只设计芯片而不生产。ARM的经营模式在于出售其知识产权核(IP core),将技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,并提供技术服务。ARM的版本分为两类,一个是内核版本,一个处理器版本。内核版本也就是ARM架构,如ARMv1、ARMv2、ARMv3、ARMv4、ARMv5、ARMv6、ARMv7、ARMv8等。处理器版本也就是ARM处理器,如ARM1、ARM9、ARM11、ARM Cortex-A(A7、A9、A15),ARM Cortex-M(M1、M3、M4)、ARM Cortex-R,SecurCore系列,这个也是我们通常意义上所指的ARM版本。

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