|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
第 1章 ARM微处理器概述
; \) L2 u" q( R6 W本章简介ARM微处理器的一些基本概念、应用领域及特点，引导读者进入ARM技术的殿堂。
$ b" I( X5 _8 s7 z本章主要内容：
+ i# A7 s8 G8 p$ B0 f$ {－ ARM及相关技术简介
% Y/ q' M9 u3 m7 w7 yARM微处理器的应用领域及特点
0 m3 m+ A: q0 ?8 J3 J0 F& mARM微处理器系列
" K5 x: v n7 o8 B0 u' i) NARM微处理器的体系结构( d+ k& [' _9 d( A0 Y; {
ARM微处理器的应用选型* {! H) [# R* {
1.1 ARM－Advanced RISC Machines
1 G! U8 x% b0 C# P4 EARM（Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，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术的名字。1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于 ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场份额,ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从 ARM公司购买其设计的 ARM 微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的 ARM 微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用 ARM 公司的: v C. b/ k, x6 h& \! I) g6 K
授权，因此既使得 ARM技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。) W% ?& Y, Y/ ]/ Q- c
1.2ARM微处理器的应用领域及特点, o; I0 D' B" r! G2 T2 n! v3 G( T
1.2.1ARM微处理器的应用领域
: B8 v+ ?, v) ]+ y* r- G到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域：
' i7 b# _' J d5 R, p1、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
; t5 U' d2 Z+ ?8 ~9 l$ G/ B. H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、4 r0 Y( w3 H7 X" Y! E3 J, b, n3 u
高性价比，向传统的 8位/16位微控制器提出了挑战。9 ~5 V& m3 K& j' C
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。/ B/ I. G8 r: i" ~; A! n
3、网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外,ARM在语音及视频处理上行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了战。7 M1 H" M' C! I
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。
6 [$ q: m t5 ~& B5、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。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。% \, X) r, x9 {# o. j5 h
1.2.2 ARM微处理器的特点
; h4 g' R7 R" a1 \& Y采用 RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点：
# O) Q& s! G. v+ T- ~$ C7 n/ o1、体积小、低功耗、低成本、高性能；
% G2 D* G% D% R% Z2、支持 Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容 8位/16位器件；) r$ G. R1 A- f/ j2 s
3、大量使用寄存器，指令执行速度更快；; D$ {0 q/ k: K: q1 x! R
4、大多数数据操作都在寄存器中完成；8 i! m4 y- I; G `6 I6 t' M9 F
5、寻址方式灵活简单，执行效率高；% T+ z- q: A7 ~, p1 R( e
6、指令长度固定；' J( p; W% [1 @! X6 }
1.3 ARM微处理器系列
' Y0 ^7 }! a% h$ K0 `ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于 ARM体系结构的处理器，除了具有6 }. c: q/ o( ^( I" i( N
ARM体系结构的共同特点以外，每一个系列的 ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。4 I+ W7 n# V% O# V- X
ARM7系列- x5 Y0 p/ A8 T7 E
ARM9系列
0 ^" j, r: i( z( }/ K3 V$ n1 C9 \ARM9E系列8 W- Z6 W D( B. H: x M
ARM10E系列
" S1 {2 q5 S* U X- _" Y, u- PSecurCore系列4 @5 d6 `0 \. S- M j. t
Inter的 Xscale
" q3 v: X/ M4 r3 a* p0 u NInter的 StrongARM2 q! M! X1 N, t/ T3 [& v0 R
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。. o5 x1 U( c" i& S
以下我们来详细了解一下各种处理器的特点及应用领域。- f$ U$ T0 d3 V$ H
1.3.1 ARM7微处理器系列' H7 W! `3 `& M' y+ ] ~5 ]
ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器，最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列具有如下特点：! S" P1 f1 ^6 a/ z0 N2 e
具有嵌入式 ICE－RT逻辑，调试开发方便。
' A5 i& `8 c( h* i$ |极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。
5 ]! F: Z: u) B能够提供 0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。
4 Q! i# y/ K* ^ d: {代码密度高并兼容 16位的 Thumb指令集。
/ |* N! b# d: }; m+ Q* }- u对操作系统的支持广泛，包括 Windows CE、linux、Palm OS等。
& m7 T5 `% y& ~ g指令系统与 ARM9系列、ARM9E系列和 ARM10E系列兼容，便于用户的产品升级换代。
9 R/ ^3 `5 ?/ p+ X- z主频最高可达 130MIPS，高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。* U% @5 D" O* R9 c |8 M
ARM7系列微处理器的主要应用领域为：工业控制、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应用。- m+ D" w$ }3 x5 K( g
ARM7系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM720T、ARM7EJ。其中，ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属低端
4 v& n, J6 c. y6 sARM处理器核。TDMI的基本含义为：
% ^- f; i3 k% c- I- [T：支持 16为压缩指令集 Thumb；
7 N: n) |+ Y+ Q# X/ XD：支持片上 Debug；
: w& ~' h2 [) |1 V2 l# {& w2 E0 B, m2 A7 a) @) x3 |+ v
+ s$ r: b" @2 u; p
2 q$ J9 @, M8 F/ r& T1 P |
|
/1 
发表于 2022-7-26 10:59
收藏
淘帖
支持！
反对！