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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
& T' l9 w5 [8 K; H/ v+ o
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。
" n2 N: v" M' G3 P2 j3 D
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。
" ~7 {! L3 s: T
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。

* w/ c  w! p# x4 {5 K
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

( M4 c( q$ X% @- e' C& L
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。

. X& q6 {* h# g/ e; `7 }" a4 m4 G" S
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。

" H  v4 ~6 M* B' o' u4 ?4 y( {
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。
% X) i- ]; c4 @9 c& ^
当前ARM体系结构的扩充包括:

0 p+ D# u6 R5 a' o; H- z
·Thumb 16位指令集,为了改善代码密度;

7 D5 W3 M6 Q6 o7 g0 G( y% g
·DSP DSP应用的算术运算指令集;

$ K9 ^. Z) {; m& ]0 _3 x! h) G
·Jazeller 允许直接执行Java字节码。
6 ^" }: d1 t& @/ q- c; b$ {2 D) z0 v3 N
ARM处理器系列提供的解决方案有:

3 [5 v& r! h9 D
·无线、消费类电子和图像应用的开放平台;
0 T# O1 {" \7 x7 e) h
·存储、自动化、工业和网络应用的嵌入式实时系统;

, `" ], D, m: ]
·智能卡和SIM卡的安全应用。

* d( R! K0 c9 @1 n( V, m
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。

" w3 G0 o; j+ R- ^/ F0 B# t
当前有5个产品系列——ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。

3 m$ Z0 S& ^6 s, p
1、ARM7系列
3 Q4 |: a! \2 f! n9 U  r
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:

7 ?: v  f, \0 n6 R( a; h
·嵌入式ICE-RT逻辑;

. U: ~$ F) [+ T, @
·非常低的功耗;

( v9 b. L  h# g3 t; E
·三段流水线和冯·诺依曼结构,提供0.9MIPS/MHz。
: K9 F3 X! B& }) Q8 `* H" f, y
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。

0 m& A! B0 l  E$ `$ D7 S
3、ARM9系列
" S5 ^5 s3 Q" L
高性能和低功耗领先的硬宏单元,带有:

7 K$ t: u0 O2 V( D" D
·5段流水线;

" s/ B# M8 w3 c6 Q
·哈佛结构提供1.1MIPS/MHz。
& w$ M3 m( O9 v0 i; y  J8 _  D
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。
/ w, x2 r# @7 v+ @: _5 u" z- H& Q
ARM940T内置指令和数据cache、保护单元和高速AMBA总线接口。

: [0 O, f/ Q- h: m3 c+ H
4、ARM9E系列

: ^/ T/ j/ q! o
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。

/ V( t7 n# `3 ]6 V8 Z# g+ s
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。
* K& ~0 r' x& S
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。

+ C( S4 D1 p; W: r( T
ARM926ET-S带Jazelle扩充、分开的指令和数据高速AHB接口及全性能MMU。

& ]3 s4 B( y3 y5 }& }* P; y
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。
% j6 M) K* k6 @; e# M5 W8 T
5、ARM10系列

8 {4 }+ ?7 u; }
硬宏单元,带有:
: h& C' e! \+ Y' A/ I0 j( x$ r
·64位AHB指令和数据接口;
1 E9 v$ B* f: m5 }+ b
·6段流水线;
' Y4 J8 z6 K( L
·1.25MIPS/MHz;

3 w" K2 r/ k+ J
·比同等的ARM9器件性能提高50%。

& s# R/ j9 n4 P7 n% c1 A- y
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。
4 ~7 R1 E0 }$ o4 e8 F
  • 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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