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ARM的应用分析介绍

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发表于 2021-5-18 14:28 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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ARM的应用分析
( \: R8 N8 g+ G% p2 i4 ^: u* y
1 、工业控制领域:作为 32 的 RISC 架构,基于 ARM 核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展, ARM 微控制器的低功耗、高性价比,向传统的 8 位 /16 位微控制器提出了挑战。

7 H6 T% e8 C( Z3 I
2 、无线通讯领域:目前已有超过 85% 的无线通讯设备采用了 ARM 技术, ARM 以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固。
1 N( m2 y7 T* G. b9 u* C  n
4 、消费类电子产品: ARM 技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。
5 、成像和安全产品:现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用 ARM 技术。手机中的 32位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技术。
6 P* }9 p' Y, D$ Z# M! b
除此以外, ARM 微处理器及技术还应用到许多不同的领域,并会在将来取得更加广泛的应用

0 s$ [: K& O: a) q4 |1 Q! \8 V
1985年第一个ARM原型在英国剑桥诞生。1990年成立Advanced RISC Machines Limited(后简称为ARM)。目前,ARM已扩展到世界范围,占据高性能、低功耗、低成本的嵌入式应用领域。作为32位嵌入式RISC微处理器业界的领先供应商,占有大于75%的市场。

* w: H8 z% U! |/ A7 j" s& w1 s& A
ARM处理器的三大特点是:耗电少功能强、16位/32位双指令集和众多合作伙伴。
. |' A5 ~7 ^9 M( Z5 a  D( l* X$ C. f2 o
ARM商品模式的强大之处在于它在世界范围有超过100个的合作伙伴(Partners)。ARM 是设计公司,本身不生产芯片。采用转让许可证制度,由合作伙伴生产芯片。
* h. l3 O" ]0 l, I
当前ARM体系结构的扩充包括:

6 ^  N% I* ^7 G" d! a+ M2 J
·Thumb 16位指令集,为了改善代码密度;

1 U" d, J8 u* R( C+ g. s& J( ?
·DSP DSP应用的算术运算指令集;

) _4 l5 y/ W/ e, ~& a# o0 i
·Jazeller 允许直接执行Java字节码。
+ L6 N3 O8 a" i' u
ARM处理器系列提供的解决方案有:

- p# n# C/ j* A7 {8 v. f
·无线、消费类电子和图像应用的开放平台;
- }% z" `% w. j, o$ ?5 A/ U
·存储、自动化、工业和网络应用的嵌入式实时系统;
# ]% ?6 K* n2 L8 P6 R) A
·智能卡和SIM卡的安全应用。

1 n, Z" y$ t" N7 o' d" S" }
ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集。一般来讲存储器比等价32位代码节省达35%,然而保留了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。
% _0 }6 {( n4 y3 n. p
当前有5个产品系列——ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。
4 h- g1 Z% D  {5 p5 H) ]7 C
1、ARM7系列
: }0 R) g: O. H- ^7 c* _% ]
优化用于对价位和功耗敏感的消费应用的低功耗32位核,有:

4 x& t4 O9 Q. j# p; o
·嵌入式ICE-RT逻辑;
8 j) g) g. C$ a1 p
·非常低的功耗;
) \) e- X2 _6 w- U: K
·三段流水线和冯·诺依曼结构,提供0.9MIPS/MHz。
9 t( R* ]. a, ?0 D, y: R0 D
2、SecurCore SC100特为安全市场设计,带特定的抗拒窜改和反工程的特性。还带灵活的保护单元确保操作系统和应用数据的安全。

" O! I& I' A9 e9 z# r" u
3、ARM9系列

" Z/ r) B' N2 H+ f* ~! _
高性能和低功耗领先的硬宏单元,带有:
# d& x4 Z" R5 w- \0 z& u
·5段流水线;

0 o$ m3 w  d' ]8 |# N
·哈佛结构提供1.1MIPS/MHz。
* w  W* J0 C  ]2 M, l& z; @
ARM920T和ARM922T内置全性能的MMU、指令和数据cache和高速AMBA总线接口。AMBA片上总线是一个开放标准,已成为SoC构建和IP库开发的事实标准。AMBA先进的高性能总线(AHB)接口现由所有新的ARM核支持,提供开发全综合设计系统。

2 U* ^9 E0 V- z* R2 w. v; V# a
ARM940T内置指令和数据cache、保护单元和高速AMBA总线接口。

4 F4 h7 k$ V% W" N$ N
4、ARM9E系列

# T' L, l( r9 F7 m$ J; H7 Q9 d
可综合处理器,带有DSP扩充和紧耦合存储器(TCM)接口,使存储器以完全的处理器速度运转,可直接连接到内核上。
2 G& z1 ]2 C+ R
ARM966E-S用于硅片尺寸重要,而对cache没要求的实时嵌入式应用,可配置TCM大小:0、4K、8K、16K,最大达64M。
: {& y  u2 }( f  t0 w
ARM946E-S内置集成保护单元,提供实时嵌入式操作系统的cache核方案。

" O+ G" w2 X$ Y! Y4 F% X; v0 A0 O
ARM926ET-S带Jazelle扩充、分开的指令和数据高速AHB接口及全性能MMU。

: Q- x. f4 w% y5 `, J# b. X' k
VFP9 向量浮点可综合协处理器进一步提高ARM9E处理器性能,提供浮点操作的硬件支持。
3 s8 {) |6 z* G# Y/ X# h
5、ARM10系列
* F2 x! \' P7 R" {+ ~" {2 Z
硬宏单元,带有:

- @3 ^; d* x) X" G/ q" b  }
·64位AHB指令和数据接口;
6 ?9 x6 m% n2 Z. N1 ?
·6段流水线;
3 [4 }" S. p& D9 }1 f
·1.25MIPS/MHz;
/ O' e& C. R! {9 M8 y! ^" ^
·比同等的ARM9器件性能提高50%。

  B: \" J( c+ f/ i9 J# \- J$ C0 ~; I
两种新的先进的节能方式得到了异常低的耗电。VFP10协处理器完善地依从ARM10器件提供高性能的浮点解决方案。

: Z/ @% Q; H8 z- ]! _
  • TA的每日心情
    开心
    2023-1-3 15:10
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    2#
    发表于 2021-5-18 15:47 | 只看该作者
    ARM的应用领域很广泛呀
  • TA的每日心情
    开心
    2022-12-27 15:46
  • 签到天数: 4 天

    [LV.2]偶尔看看I

    3#
    发表于 2021-5-18 16:30 | 只看该作者
    ARM 微处理器及技术还应用到许多不同的领域并得到了广泛应用
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