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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑ARM微处理器概述 本章简要介绍ARM微处理器的一些根本概念、应用领域及特点，以引导读者进入ARM技术的殿堂。 本章主要内容有： ? ARM及相关技术简介 ? ARM微处理器的应用领域及特点 ? ARM微处理器系列 ? ARM微处理器的布局 ? ARM微处理器的应用选型 1.1 ARM 简 介 ARM（Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 1991年ARM公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术学识产权（IP）核的微处理器，即我们
2、通常所说的ARM微处理器，已广泛工业操纵、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。 ARM公司是特意从事基于RISC技术芯片设计开发的公司，作为学识产权供给商，它本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可，由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司添置其设计的ARM微处理器核，根据各自不同的应用领域，参与适当的外围电路，从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权，因此既使得ARM技
3、术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统本金降低，从而使产品更轻易进入市场被消费者所采纳，更具有竞争力。 1.2 ARM微处理器的应用领域及特点 1.2.1 ARM微处理器的应用领域 到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域。 （1）工业操纵领域：作为32位的RISC架构，基于ARM核的微操纵器芯片不但占据了高端微操纵器市场的大片面份额，同时也逐步向低端 微操纵器应用领域扩展，ARM微操纵器的低功耗、高性价比，向传统的8位/16位微操纵器提出了挑战。 （2）无线通信领域：目前已有85%以上的无线通信设备采用了ARM技术， ARM以其高性能和低本金的特点，在该领
4、域的地位日益稳定。 （3）网络应用：随着宽带技术的推广，采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外，ARM在语音及视频处理上举行了优化，并获得广泛支持，也对DSP的应用领域提出了挑战。 （4）消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和嬉戏机中得到广泛采用。 （5）成像和安好产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大片面采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。 除此以外，ARM微处理器及技术还应用到大量其他领域，并会在将来取得更加广泛的应用。 1.2.2 ARM微处理器的特点 采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点。 （1）体积小、低
5、功耗、低本金、高性能； （2）支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好地兼容8位/16位器件； （3）大量使用寄放器，指令执行速度更快； （4）大多数数据操作都在寄放器中完成； （5）寻址方式生动简朴，执行效率高； （6）指令长度固定。 1.3 ARM微处理器系列 下面所列的是ARM微处理器的几个系列，以及其他厂商基于ARM体系布局的处理器，这些处理器除了具有ARM体系布局的共同特点以外，每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。 ? ARM7系列 ? ARM9系列 ? ARM9E系列 ? ARM10E系列 ? SecurCore系列 ? Inter的Xscale
6、? Inter的StrongARM 其中，ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列，每一个系列供给一套相对独特的性能来得志不同应用领域的需求。如SecurCore系列特意为安好要求较高的应用而设计。 下面细致介绍各种处理器的特点及应用领域。 1.3.1 ARM7微处理器系列 ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器，最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列具有如下特点： ? 具有嵌入式ICERT规律，调试开发便当。 ? 极低的功耗，适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。 ? 能够供给0.9MIPS/MHz的三级流水线布局。 ? 代码密度
7、高并兼容16位的Thumb指令集。 ? 对操作系统的支持广泛，包括Windows CE、Linux、Palm OS等。 ? 指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容，便于用户的产品升级换代。 ? 主频最高可达130MIPS，高速的运算处理才能能胜任绝大多数的繁杂应用。 ARM7系列微处理器的主要应用领域为：工业操纵、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。 ARM7系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM720T、ARM7EJ。其中，ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器，属
8、低端ARM处理器核。TDMI的根本含义为： ? T：支持16位压缩指令集Thumb； ? D：支持片上Debug； ? M：内嵌硬件乘法器（Multiplier）； ? I：嵌入式ICE，支持片上断点和调试点。 本书所介绍的Samsung公司的S3C4510B即属于该系列的处理器。 1.3.2 ARM9微处理器系列 ARM9系列微处理器在高性能和低功耗特性方面供给最正确的性能。具有以下特点： ? 5级整数流水线，指令执行效率更高。 ? 供给1.1MIPS/MHz的哈佛布局。 ? 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 ? 支持32位的高速AMBA总线接口。 ? 全性能的MMU，支持W
9、indows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。 ? MPU支持实时操作系统。 ? 支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处理才能。 ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安好系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等。 ARM9系列微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三种类型，以适用于不同的应用场合。 1.3.3 ARM9E微处理器系列 ARM9E系列微处理器为可综合处理器，使用单一的处理器内核供给了微操纵器、DSP、Java应用系统的解决方案，极大地裁减了芯片的面积和系统的繁杂程度。ARM9E系列微处理器供给了巩固的DSP处理才能，很适合于那些需要同时使用DSP和微操纵器的应用场合。 ARM9E系列微处理器的主要特点如下： ? 支持DSP指令集，适合于需要高速数字信号处理的场合。 ? 5级整数流水线，指令执行效率更高。 ? 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 ? 支持32位的高速AMBA总线接口。 ? 支持VFP9浮点处理协处理器。 ? 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。 ? MPU支持实时操作系统。 ? 支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处理才能。 6
