ARM 概述

1.1ARM－AdvancedRISCMachines
　　ARM（AdvancedRISCMachines）,既可以认为是一个公司的姓名,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技能的姓名。
　　1991年ARM公司成立于英国剑桥,首要出售芯片规划技能的授权。现在,选用ARM技能知识产权（IP）核的微处理器,即咱们一般所说的ARM微处理器,已广泛工业操控、消费类电子产品、通讯体系、网络体系、无线体系等各类产品商场,依据ARM技能的微处理器运用约占有了32位RISC微处理器75％以上的商场份额,ARM技能正在逐渐进入到咱们日子的各个方面。
　　ARM公司是专门从事依据RISC技能芯片规划开发的公司,作为知识产权供货商,自身不直接从事芯片出产,靠转让规划许可由协作公司出产各具特色的芯片,国际各大半导体出产商从ARM公司购买其规划的ARM微处理器核,依据各自不同的运用范畴,参加恰当的外围电路,然后构成自己的ARM微处理器芯片进入商场。现在,全国际有几十家大的半导体公司都运用ARM公司的授权,因而既使得ARM技能获得更多的第三方东西、制作、软件的支撑,又使整个体系本钱下降,使产品更简略进入商场被顾客所承受,更具有竞赛力。
　　1.2ARM微处理器的运用范畴及特色
　　1.2.1ARM微处理器的运用范畴
　　到现在为止,ARM微处理器及技能的运用简直现已深化到各个范畴：
　　1、工业操控范畴：作为32的RISC架构,依据ARM核的微操控器芯片不光占有了高端微操控器商场的大部分商场份额,一起也逐渐向低端微操控器运用范畴扩展,ARM微操控器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微操控器提出了应战。
　　2、无线通讯范畴：现在已有超越85%的无线通讯设备选用了ARM技能,ARM以其高功能和低本钱,在该范畴的位置日益巩固。
　　3、网络运用：跟着宽带技能的推行,选用ARM技能的ADSL芯片正逐渐获得竞赛优势。此外,ARM在语音及视频处理上行了优化,并获得广泛支撑,也对DSP的运用范畴提出了应战。
　　4、消费类电子产品：ARM技能在现在盛行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛选用。
　　5、成像和安全产品：现在盛行的数码相机和打印机中绝大部分选用ARM技能。手机中的32位SIM智能卡也选用了ARM技能。
　　除此以外,ARM微处理器及技能还运用到许多不同的范畴,并会在将来获得愈加广泛的运用。
　　1.2.2ARM微处理器的特色
　　选用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特色：
　　1、体积小、低功耗、低本钱、高功能;
　　2、支撑Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集,能很好的兼容8位/16位器材;
　　3、很多运用寄存器,指令履行速度更快;
　　4、大多数数据操作都在寄存器中完结;
　　5、寻址方法灵敏简略,履行功率高;
　　6、指令长度固定;
　　1.3ARM微处理器系列
　　ARM微处理器现在包括下面几个系列,以及其它厂商依据ARM体系结构的处理器,除了具有ARM体系结构的一起特色以外,每一个系列的ARM微处理器都有各自的特色和运用范畴。
　　－ARM7系列
　　－ARM9系列
　　－ARM9E系列
　　－ARM10E系列
　　－SecurCore系列
　　－Inter的Xscale
　　－Inter的StrongARM
　　其间,ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列,每一个系列供给一套相对共同的功能来满意不同运用范畴的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的运用而规划。
　　以下咱们来具体了解一下各种处理器的特色及运用范畴。
　　1.3.1ARM7微处理器系列
　　ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器,最合适用于对价位和功耗要求较高的消费类运用。ARM7微处理器系列具有如下特色：
　　－具有嵌入式ICE－RT逻辑,调试开发便利。
　　－极低的功耗,合适对功耗要求较高的运用,如便携式产品。
　　－可以供给0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。
　　－代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。
　　－对操作体系的支撑广泛,包括WindowsCE、Linux、PalmOS等。
　　－指令体系与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容,便于用户的产品升级换代。
　　－主频最高可达130MIPS,高速的运算处理才能能担任绝大多数的杂乱运用。
　　ARM7系列微处理器的首要运用范畴为：工业操控、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式运用。
　　ARM7系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、
　　ARM720T、ARM7EJ。其间,ARM7TMDI是现在运用最广泛的32位嵌入式RISC处理器,属低端ARM处理器核。TDMI的根本意义为：
　　T：支撑16为紧缩指令集Thumb;
　　D：支撑片上Debug;
　　M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）
　　I：嵌入式ICE,支撑片上断点和调试点;
　　
　　1.3.2ARM9微处理器系列
　　ARM9系列微处理器在高功能和低功耗特性方面供给最佳的功能。具有以下特色：
　　－5级整数流水线,指令履行功率更高。
　　－供给1.1MIPS/MHz的哈佛结构。
　　－支撑32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
　　－支撑32位的高速AMBA总线接口。
　　－全功能的MMU,支撑WindowsCE、Linux、PalmOS等多种干流嵌入式操作体系。
　　－MPU支撑实时操作体系。
　　－支撑数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理才能。
　　ARM9系列微处理器首要运用于无线设备、仪器仪表、安全体系、机顶盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等。
　　ARM9系列微处理器包括ARM920T、ARM922T和ARM940T三种类型,以适用于不同的运用场合。
　　1.3.3ARM9E微处理器系列
　　ARM9E系列微处理器为可归纳处理器,运用单一的处理器内核供给了微操控器、DSP、Java运用体系的解决方案,极大的减少了芯片的面积和体系的杂乱程度。ARM9E系列微处理器供给了增强的DSP处理才能,很合适于那些需求一起运用DSP和微操控器的运用场合。
　　ARM9E系列微处理器的首要特色如下：
　　－支撑DSP指令集,合适于需求高速数字信号处理的场合。
　　－5级整数流水线,指令履行功率更高。
　　－支撑32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
　　－支撑32位的高速AMBA总线接口。
　　－支撑VFP9浮点处理协处理器。
　　－全功能的MMU,支撑WindowsCE、Linux、PalmOS等多种干流嵌入式操作体系。
　　－MPU支撑实时操作体系。
　　－支撑数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理才能。
　　－主频最高可达300MIPS。
　　ARM9系列微处理器首要运用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业操控、存储设备和网络设备等范畴。
　　ARM9E系列微处理器包括ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM966E-S三种类型,以适用于不同的运用场合。
　　1.3.4ARM10E微处理器系列
　　ARM10E系列微处理器具有高功能、低功耗的特色,因为选用了新的体系结构,与平等的ARM9器材相比较,在相同的时钟频率下,功能提高了近50％,一起,ARM10E系列微处理器选用了两种先进的节能方法,使其功耗极低。
　　ARM10E系列微处理器的首要特色如下：
　　－支撑DSP指令集,合适于需求高速数字信号处理的场合。
　　－6级整数流水线,指令履行功率更高。
　　－支撑32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
　　－支撑32位的高速AMBA总线接口。
　　－支撑VFP10浮点处理协处理器。
　　－全功能的MMU,支撑WindowsCE、Linux、PalmOS等多种干流嵌入式操作体系。
　　－支撑数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理才能
　　－主频最高可达400MIPS。
　　－内嵌并行读/写操作部件。
　　ARM10E系列微处理器首要运用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业操控、通讯和信息体系等范畴。