发布时间:2023-06-15阅读:1281
ARM架构,过去称作进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machine,更早称作:Acorn RISC Machine),是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,被广泛地使用在嵌入式系统设计。由于节能的特点,ARM处理器非常适用于行动通讯领域,符合其主要设计目标为低耗电的特性。
在今日,ARM家族占了所有32位嵌入式处理器75%的比例,使它成为占全世界最多数的32位架构之一。ARM处理器可以在很多消费性电子产品上看到,从可携式装置(PDA、移动电话、多媒体播放器、掌上型电子游戏,和计算机)到电脑外设(硬盘、桌上型路由器)甚至在导弹的弹载计算机等军用设施中都有他的存在。在此还有一些基于ARM设计的派生产品,重要产品还包括Marvell的XScale架构和德州仪器的OMAP系列。说的直白一些,ARM相当于移动领域的x86,全球有超过95%的移动设备采用ARM设计架构的处理器。
1985年,Roger Wilson和Steve Furber设计了他们自己的第一代32位、6MHz的处理器,用它做出了一台RISC指令集的计算机,简称ARM(Acorn RISC Machine)。这就是第一代ARM处理器 ARM1。随后,改良版的ARM2也被研发出来。ARM2被用在BBC Archimedes 305上。
后来 Acorn 被 Olivetti 收购,在 Andy Hopper 的提一下,1990年11月27日,Advanced RISC Machines Ltd.(简称 ARM)被分拆出来,正式成为一家独立的处理器公司。由苹果公司出资150万英镑,芯片厂商 VLSI 出资25万英镑,Acorn 本身则以150万英镑的知识产权和12名工程师入股。公司的办公地点非常简陋,就是一个谷仓。
这个项目到后来进入“ARM6”,首版的样品在1991年发布,然后苹果计算机使用ARM6架构的ARM 610来当作他们Apple Newton产品的处理器。在1994年,艾康计算机使用ARM 610做为他们个人计算机产品的处理器。
ARM产品的分类可以按照ARMv1、ARMv2、ARMv3、ARMv4等构架来分类。从1983年开始,ARM内核共有ARM1、ARM2、ARM6、ARM7、ARM9、ARM10、ARM11和Cortex以及对应的修改版或增强版组成,越靠后的内核,初始频率越高、架构越先进,功能也越强。
ARM7微处理器系列
1994年推出,使用范围最广的 32 位嵌入式处理器系列。 0.9MIPS/MHz的三级流水线和冯诺依曼结构。ARM7系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM720T。该系列处理器提供Thumb 16位压缩指令集和EmbededICE软件调试方式,适用于更大规模的SoC设计中。ARM7TDMI基于ARM体系结构V4版本,是目前低端的ARM核。
ARM9微处理器系列
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。基于Arm9内核的处理器,是具有低功耗,高效率的开发平台。广泛用于各种嵌入式产品。它主要应用于音频技术以及高档工业级产品,可以跑Linux以及Wince等高级嵌入式系统,可以进行界面设计,做出人性化的人机互动界面,像一些网络产品和手机产品。
ARM9E微处理器系列
ARM9E中的E就是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。ARM9E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微处理器系列
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。
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