ARM是什么?具体含义介绍
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ARM处理器将是下述内容的主要介绍对象,通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、ARM的含义是什么
ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。全称为Advanced RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。
ARM处理器的特点包括:
支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件。Thumb指令集比通常的8位和16位CISC/RISC处理器具有更好的代码密度;
● 指令执行采用3级流水线/5级流水线技术;
● 带有指令Cache和数据Cache,大量使用寄存器,指令执行速度更快。大多数数据操作都在寄存器中完成。寻址方式灵活简单,执行效率高。指令长度固定(在ARM状态下是32位,在Thumb状态下是16位);
● 支持大端格式和小端格式两种方法存储字数据;
● 支持Byte(字节,8位)、Halfword(半字,16位)和Word(字,32位)三种数据类型。
● 支持用户、快中断、中断、管理、中止、系统和未定义等7种处理器模式,除了用户模式外,其余的均为特权模式;
● 处理器芯片上都嵌入了在线仿真ICE-RT逻辑,便于通过JTAG来仿真调试ARM体系结构芯片,可以避免使用昂贵的在线仿真器。另外,在处理器核中还可以嵌入跟踪宏单元ETM,用于监控内部总线,实时跟踪指令和数据的执行;
● 具有片上总线AMBA(Advanced Micro-controller Bus Architecture)。 AMBA定义了3组总线:先进高性能总线AHB(Advanced High performance Bus);先进系统总线ASB(Advanced System Bus);先进外围总线APB(Advanced Peripheral Bus)。通过AMBA可以方便地扩充各种处理器及I/O,可以把DSP、其他处理器和I/O(如UART、定时器和接口等)都集成在一块芯片中;
● 采用存储器映像I/O的方式,即把I/O端口地址作为特殊的存储器地址;
● 具有协处理器接口。ARM允许接16个协处理器,如CP15用于系统控制,CP14用于调试控制器;
● 采用了降低电源电压,可工作在3.0V以下;减少门的翻转次数,当某个功能电路不需要时禁止门翻转;减少门的数目,即降低芯片的集成度;降低时钟频率等一些措施降低功耗;
● 体积小、低成本、高性能。
二、ARM处理器优势
1、体积小、低功耗、低成本、高性能
ARM处理器因为其体积小,不占空间,所以能够完美完成嵌入式环境下的应用,ARM针对嵌入式应用,同样保持着超强的性能,处于世界领先地位,不仅如此还力求做到最低的功率消耗。之前ARM还发布了一颗名为 “Cortex-M0” 的新处理器,最大的特色在于体积号称世界最小,耗电世界最低。ARM结构的优点是能兼顾到性能、功耗、代码密度、价格等几个方面,而且做得比较均衡。
2、指令执行速度更快,指令长度固定
ARM处理器共有37个寄存器,被分为若干个组(BANK),这些寄存器包括:31个通用寄存器,包括程序计数器(PC指针),均为32位的寄存器。6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态,均为32位,目前只使用了其中的一部分。
ARM代码相比较,可节省30%~40%以上的存储空间,同时具备32位代码的所有优点。
3、很好的兼容8位/16位器件
ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集:ARM指令集和Thumb指令集。其中,ARM指令为32位的长度,Thumb指令为16位长度。ARM经过长时间的发展,ARM处理器甚至在对运算速度要求更高的的上网本、平板电脑也大有跟Intel的ATOM处理器一较高低的实力,苹果的ipad也是采用的ARM深度定制的一款处理器架构,ARM的体系结构的处理器也应用在Android系统的平板产品以及许多的智能手机当中。如今物联网的到来,ARM体现结构下处理器将发挥更出彩的作用。
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