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ARM 系列微处理器简介：
9 @" n4 x1 E: ?$ s! T1.1 什么是 ARM
3 ^4 M- {/ ?% w( dARM（Advanced RISC Machines）有三种含义，它是一个公司的名称，是一类微处理器的通称，还是一种技术的名称。ARM 公司是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、低耗能的 RISC（Reduced Instruction Set Computing，精简指令集计算机处理器）芯片，并开发了相关技术和软件。ARM 处理器具有性能高、成本低和能耗低的特点，适用于嵌入式控制、消费/教育类多媒体、DSP 和移动式应用等领域。ARM 公司本身不生产芯片，靠转让设计许可，由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。ARM 这种商业模式的强大之处在于其价格合理，它在全世界范围的合作伙伴超过 100 个，其中包括许多著名的半导体公司。ARM 公司专注于设计，设计的芯片内核耗电少，成本低，功能强，特有 16/32 位双指令集。ARM 已成为移动通信、手持计算和多媒体数字消费等嵌入式解决方案的 RISC 实际标准。
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% s0 a; H! J* }1 l e3 \9 M5 R$ c1.2 ARM 体系结构的命名规则) S! O: |7 r4 _/ U$ F- O) s" Q
ARM 体系结构是 CPU 产品所使用的一种体系结构，ARM 公司开发了一套拥有知识产权的 RISC 体系结构的指令集。每个 ARM 处理器都有一个特定的指令集架构，而一个特定的指令集架构又可以由多种处理器实现。特定的指令集架构随着嵌入式市场的发展而发展。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行（理论上如此）。3 y4 P1 [2 @5 e: y. S& I
ARM 产品通常以 ARM【x】【y】【z】【T】【D】【M】【I】【E】【J】【F】【-S】形式出现。表 1.1 显示了 ARM体系结构的命名规则中这些后缀的具体含义。
( s" v+ a7 T) P/ Z' q$ S( p: N8 H4 [9 H9 r! h% b8 x# n
另外，还有一些附加的要点：
2 J( U/ Y6 @6 J; ~, C2 g8 h! b① ARM7TDMI 之后的所有 ARM 内核，即使“ARM”标志后没有包含“TDMI”字符，也都默认包含了TDMI 的功能特性；( Y2 O: a$ I* R# r) E$ l! E
② JTAG 是由 IEEE 1149.1 标准测试访问端口和边界扫描结构来描述的，它是 ARM 用来发送和接收处理器内核与测试仪器之间调试信息的一系列协议；3 C( N/ D+ V e8 e* R% h# ?
③ 嵌入式 ICE 宏单元是建立在处理器内部用来设置断点和观察点的调试硬件；! w- r0 Y% j( Q1 T; U; J
④ 可综合，意味着处理器内核是以源代码形式提供的。这种源代码形式可被编译成一种易于 EDA 工具使用的形式。% k6 o/ [0 A# W, W
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1.3 初识 ARM 系列处理器. |4 x4 Y* i) I! R" S
ARM 处理器当前有 6 个产品系列：ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11 和 SecurCore，其中 ARM11为最近推出的产品。进一步的产品来自于合作伙伴，例如 Intel Xscale ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E是 4 个通用处理器系列。每个系列提供一套特定的性能来满足设计者对功耗、性能、体积的需求。SecurCore是第 5 个产品系列，是专门为安全设备而设计的。表 1.2 总结了 ARM 各系列处理器所包含的不同类型。/ D9 M: h7 [9 M# ~5 n: C
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1.3.1 ARM7系列& k! p% A- v V9 X
ARM7 内核采用冯·诺伊曼体系结构，数据和指令使用同一条总线。内核有一条 3 级流水线，执行 ARMv4指令集。' ~3 }! z' H S! j3 T4 N7 u
ARM7 系列处理器主要用于对功耗和成本要求比较苛刻的消费类产品。其最高主频可以到达 130MIPS（MIPS 指每秒执行的百万条指令数）。ARM7 系列包括 ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM7EJ-S 和ARM720T 4 种类型，主要用于适应不同的市场需求。
/ z4 |, S3 R! _% y0 s r+ q0 ^1 \ARM7 系列处理器主要具有以下特点：
* R: k: c) } D-成熟的大批量的 32 位 RICS 芯片；
4 @8 ~* d* C! r6 g1 v; y( G-最高主频到达 130MIPS；
/ f/ r. _7 o9 q, X* S; ?-功耗低；
" H3 m) q* h7 T0 `7 u& m9 i- ]-代码密度高，兼容 16 位微处理器；* `$ G# R8 `' i4 u. A4 f
-开发工具多、EDA 仿真模型多；( J* d( }* j: q7 y
-调试机制完善；
5 a, [) c; ~, k8 B: _-提供 0.25µm、0.18µm 及 0.13µm 的生产工艺；
- n2 X: O8 S: H, d6 W& V/ j" h2 q7 m-代码与 ARM9 系列、ARM9E 系列以及 ARM10E 系列兼容。
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发表于 2022-9-1 10:12
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