ARM的体系结构与编程系列博客——ARM处理器系列介绍

时间：2019-01-11 18:20:01

关键字： ARM 体系结构处理器编程系列

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[导读]ARM处理器系列介绍现在到了3月，过年过得过于舒服了。系列博客也停更了近半月，我果然是个慢（lan）性(gui)子，那么趁着到校的第一天晚上，就写一篇博客来继续我的系列博客了！众所周知，ARM处理器的应用广泛，现在就

ARM处理器系列介绍

现在到了3月，过年过得过于舒服了。系列博客也停更了近半月，我果然是个慢（lan）性(gui)子，那么趁着到校的第一天晚上，就写一篇博客来继续我的系列博客了！众所周知，ARM处理器的应用广泛，现在就为大家介绍一些基于ARM体系结构的处理器：

ARM7

ARM9

ARM9E

ARM10E

SecurCore

ARM11

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ARM处理器简介

下面我将从上述列举的几个处理器，来给大家介绍ARM处理器

ARM7系列

ARM7系列处理器是低功耗的32位RISC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。ARM7系列的处理器还支持16位的Thumb指令集。ARM7系列市场上包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM7EJ-S和ARM720T!

ARM7系列处理器应用范畴

个人音频设备（MP3）

接入级的无线设备

喷墨打印机

数字照相机

PDA

ARM7系列处理器特点

成熟的32位RICS芯片

功耗低

兼容16位处理器，代码密度高

得到各大操作系统支持（Window CE、Symbian OS、Linux）

有着优秀的调试机制

兼容于ARM9系列、ARM9E、ARM10E

ARM9系列

主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列,ARM9采用哈佛体系结构，指令和数据分属不同的总线，可以并行处理。在流水线上，ARM7是三级流水线，ARM9是五级流水线。由于结构不同，ARM7的执行效率低于ARM9。平时所说的ARM7、ARM9实际上指的是ARM7TDMI、ARM9TDMI软核，这种处理器软核并不带有MMU和cache，不能够运行诸如linux这样的嵌入式操作系统。

ARM9系列处理器应用范畴

视频电话

电子消费品：机顶盒等

数字照相机

成像设备

汽车、通讯系统

ARM9系列处理器特点

支持32位ARM指令与16位Thumb指令

五级流水线制

不仅支持一般的操作系统还支持了实时操作系统

统一的数据cache和指令cache

ARM9E系列

ARM9E系列微处理器为可综合处理器，仅用单一的处理器内核就提供了微控制器、DSP、Java应用系统的解决方案，极大地减少了芯片的面积和系统的复杂程度，降低了功耗，缩短了产品面世时间。ARM9E系列微处理器提供了增强的DSP处理能力，很适合于那些需要同时使用快速的数字信号处理(DSP)和微控制器的应用场合。ARM9E系列微处理器包含ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM966E-S三种类型，其中的ARM926EJ-S包含了Jazzele技术，可以通过硬件直接运行Java代码，提高系统运行Java代码的性能。

ARM9E系列处理器应用范畴

下一代无线设备

数字消费品：机顶盒等

成像设备

存储设备

工业控制

汽车、通讯系统

网络设备

ARM9E系列处理器特点

支持32位ARM指令与16位Thumb指令

包含了DSP指令集

五级流水线制

支持AMBA总线接口

可选浮点处理协处理器

不仅支持一般的操作系统还支持了实时操作系统

统一的数据cache和指令cache

ARM10E系列

RM10E中的E就是和ARM9E中的意思都是一样，Enhance instrctions，意思是增强型DSP指令，说明了ARM9E其实就是ARM9就一个扩充，变种。ARM10E系列微处理器为可综合处理器,使用单一的处理器内核提供了微控制器、DSP、Java应用系统的解决方案,极大的减少了芯片的面积和系统的复杂程度。ARM9E系列微处理器提供了增强的DSP处理能力,很适合于那些需要同时使用DSP和微控制器的应用场合。

ARM10E与ARM9E区别在于，ARM10E使用哈佛结构，6级流水线，主频最高可达325MHZ，1.35MIPS/HZ

ARM10E系列处理器应用范畴

下一代无线设备

数字消费品

成像设备

存储设备

工业控制

汽车、通讯系统

网络设备

ARM10E系列处理器特点

支持32位ARM指令与16位Thumb指令

包含了DSP指令集

六级流水线制

支持AMBA总线接口

可选浮点处理协处理器

不仅支持一般的操作系统还支持了实时操作系统

统一的数据cache和指令cache

高性能AHB

SecurCore系列

ARM SecurCore? 处理器系列基于行业领先的 ARM 架构提供功能强大的 32 位安全解决方案。通过用各种安全功能来加强已十分成功的 ARM 处理器，SecurCore 推出了智能卡，从而安全类的 IC 开发人员可以方便地利用 ARM 32 位技术的优点（例如，晶片尺寸小、能效高、成本低、代码密度优异且性能十分突出）。SecurCore 处理器可在广泛的安全应用中使用，其性能超越了旧的 8 位或 16 位安全处理器。

SecurCore系列处理器应用范畴

电子商务

电子银行

网络、移动媒体认证系统

SecurCore系列处理器特点

支持32位ARM指令与16位Thumb指令

采用软内核技术

极具安全性

提供面向智能卡和低成本存储保护单元

可集成用户自己的安全特性和其他处理器

ARM11系列

ARM11处理器系列所提供的引擎可用于当前生产领域中的很多智能手机，还广泛用于消费类、家庭和嵌入式应用程序。该处理器的功耗非常低，提供的性能范围为小面积设计中的 350 MHz 到速度优化设计中的 1 GHz（45 纳米和 65 纳米）。ARM11 处理器软件可以与以前所有 ARM 处理器兼容，并引入了用于媒体处理的 32 位 SIMD、用于提高操作系统上下文切换性能的物理标记 cache、强制实施硬件安全性的 TrustZone 以及针对实时应用的紧密耦合内存。

ARM11系列处理器特点

Thumb指令集可以减少高达 35% 的内存带宽和大小需求

用于执行高效嵌入式 Java 的 ARM Jazelle? 技术

ARM DSP 扩展

SIMD（单指令多数据）媒体处理扩展可提供高达 2 倍的视频处理性能

作为片上安全基础的 ARM TrustZone? 技术（ARM1176JZ-S 和 ARM1176JZF-S 处理器）Thumb-2 技术（仅 ARM1156(F)-S），可提高性能、能效和代码密度

低功耗：0.21 mW/MHz (65G)，包括 cache 控制器,节能关闭模式能够处理高级工艺中的静态漏电情况

高性能整数处理器:8 级整数流水线可提供高时钟频率（对于 ARM1156T2(F)-S 为 9 级）
单独的加载-存储和算术流水线,分支预测和返回栈

高性能内存系统设计:

支持 4-64k cache 大小

针对多媒体应用领域的、带 DMA 的可选紧密耦合内存

对于媒体处理和网络应用领域，高性能 64 位内存系统加快了数据存取速度