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ARM处理器介绍
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引言
如今嵌入式微处理器中,基于ARM内核的MPU占据了绝大部分的市场。本文旨在让初学者了解ARM公司各处理器的情况,另一方面也是为了给选用ARM平台开发产品的工程师作选型参考。
ARM公司介绍
ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系,ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。
目前,总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议,其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人,则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。
ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。
ARM7系列
ARM7系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM720T和扩充了Jazelle的ARM7EJ-S。该系列处理器提供Thumb 16位压缩指令集和EmbeddedICE JTAG软件调试方式,适合应用于更大规模的SoC设计中。其中,ARM720T高速缓存处理宏单元还提供8KB缓存、读缓冲和具有内存管理功能的高性能处理器,支持Linux、Symbian OS和Windows CE等操作系统。
ARM7系列广泛应用于多媒体和嵌入式设备,包括Internet设备、网络和调制解调器设备以及移动电话、PDA等无线设备。无线信息设备领域的前景广阔,因此,ARM7系列也瞄准了下一代智能化多媒体无线设备领域的应用。
ARM9系列
ARM9系列有ARM9TDMI、ARM920T和带有高速缓存处理器宏单元的ARM940T。所有的ARM9系列处理器都具有Thumb压缩指令集和基于EmbeddedICE JTAG的软件调试方式。ARM9系列兼容ARM7系列,而且能够比ARM7进行更加灵活的设计。
ARM9系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、PDA、网络电脑以及带有MP3音频和MPEG4视频多媒体格式的智能电话中。
ARM9E系列
ARM9E系列为综合处理器,包括ARM926EJ-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM966E-S/ARM946E-S。该系列强化了数字信号处理功能,可应用于需要DSP与微控制器结合使用的情况,将Thumb技术和DSP都扩展到ARM指令集中,并具有EmbeddedICE-RT逻辑(ARM的基于EmbeddedICE JTAG软件调试的增强版本),更好地适应了实时系统的开发需要。同时其内核在ARM7处理器内核的基础上使用了Jazelle增强技术,该技术支持一种新的Java操作状态,允许在硬件中执行Java字节码。
ARM10系列
ARM10系列包括ARM1020E和ARM1020E微处理器核。其核心在于使用向量浮点(VFP)单元VFP10提供高性能的浮点解决方案,从而极大地提高了处理器的整型和浮点运算性能,为用户界面的2D和3D图形引擎应用夯实基础,如视频游戏机和高性能打印机等。
SecurCore系列
SecurCore系列涵盖了SC100、SC110、SC200和SC210处理核。该系列处理器主要针对新兴的安全市场,以一种全新的安全处理器设计为智能卡和其他安全IC开发提供独特的32位系统设计,并具有特定的反伪造方法,从而有助于防止对硬件和软件的盗版。
StrongARM系列和Xscale系列
StrongARM处理器将Intel处理器技术和ARM体系结构融为一体,致力于手提式通信和消费电子类设备提供理想的解决方案。Intel Xscale微体系结构则提供全性能、高性价比和低功耗的解决方案,支持16位Thumb指令和DSP指令。
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