嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)第一章ARM處理器概述課件

1CHAPTERARM處理器概述1CHAPTERARM處理器概述1第1章目錄1.ARM簡介2.ARM處理器系列3.ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識4.ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介第1章目錄1.ARM簡介2第1章目錄1.ARM簡介2.ARM處理器系列3.ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識4.ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介第1章目錄1.ARM簡介31.1ARM簡介什么是ARMARM是AdvancedRISCMachines的縮寫。它有三種含義：公司的名稱；一類處理器的通稱；一種技術(shù)的名稱1.1ARM簡介什么是ARMARM是Ad41.1ARM簡介CISC：復(fù)雜指令集（ComplexInstructionSetComputer）具有大量的指令和尋址方式8/2原則：80%的程序只使用20%的指令大多數(shù)程序只使用少量的指令就能夠運(yùn)行RISC：精簡指令集（ReducedInstructionSetComputer)在通道中只包含最有用的指令確保數(shù)據(jù)通道快速執(zhí)行每一條指令使CPU硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更為簡單1.1ARM簡介CISC：復(fù)雜指令集（ComplexI51.1ARM簡介ARM公司簡介1985年4月26日，第一個ARM原型在英國劍橋的Acorn計(jì)算機(jī)有限公司誕生，由美國加州SanJoseVLSI技術(shù)公司制造。20世紀(jì)80年代后期，ARM很快開發(fā)成Acorn的臺式機(jī)產(chǎn)品，形成英國的計(jì)算機(jī)教育基礎(chǔ)。1990年成立了AdvancedRISCMachinesLimited。ARM公司雖然只成立10多年，但在1999年因移動電話火爆市場，其32位RISC處理器占市場份額超過了50%，成為業(yè)界龍頭老大。2001年初，ARM公司的32位RISC處理器市場占有率超過了75%，引起業(yè)界的極大關(guān)注。ARM公司是知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，是設(shè)計(jì)公司。ARM公司本身不生產(chǎn)芯片，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可，由合作伙伴公司來生產(chǎn)各具特色的芯片。

1.1ARM簡介ARM公司簡介61.1ARM簡介ARM處理器的3大特點(diǎn)如下：小體積、低功耗、成本低、高性能；16位/32位雙指令集；全球眾多的合作伙伴。將技術(shù)授權(quán)給其它芯片廠商形成各具特色的ARM芯片...1.1ARM簡介ARM處理器的3大特點(diǎn)如下：將技術(shù)授權(quán)給71.1ARM簡介當(dāng)前ARM體系結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充包括：Thumb:16位指令集，用以改善代碼密度；DSP：用于DSP應(yīng)用的算術(shù)運(yùn)算指令集；Jazeller：允許直接執(zhí)行Java安節(jié)碼的擴(kuò)充。ARM處理器本身是32位設(shè)計(jì)，但也配備16位指令集，以允許軟件編碼為更短的16位指令。與等價的32代碼相比，占用的存儲器空間節(jié)省高達(dá)35%，然而保留了32位系統(tǒng)所有的優(yōu)勢。1.1ARM簡介當(dāng)前ARM體系結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充包括：81.1ARM簡介ARM處理器系列提供的解決方案包括：

在無線、消費(fèi)電子和圖像應(yīng)用方面的開放平臺；存儲、自動化、工業(yè)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的嵌入式實(shí)時系統(tǒng)；智能卡和SIM卡的安全應(yīng)用。goReaderInterneteBookSamsungAnyWebInternetScreenPhoneeRemoteIntelligentHomeControllerTektronixTDS7000DigitalOscilloscopesNixvueDigitalAlbumDigitalPhotoAlbum1.1ARM簡介ARM處理器系列提供的解決方案包括：go9第1章目錄1.ARM簡介2.ARM處理器系列3.ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識4.ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介第1章目錄1.ARM簡介101.2ARM處理器系列ARM處理器的命名規(guī)則：

ARM產(chǎn)品通常以ARM[x][y][z][T][D][M][I][E][J][F][-s]1.2ARM處理器系列ARM處理器的命名規(guī)則：111.2ARM處理器系列ARM處理器的命名規(guī)則：

ARM7TDMI之后的所有ARM內(nèi)核，即使沒有包含TDMI字符也都默認(rèn)包含了TDMI的功能特性JTAG是有IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)測試訪問端口和邊界掃描結(jié)構(gòu)來描述的嵌入式ICE宏單元是建立在處理器內(nèi)部用來設(shè)置斷點(diǎn)和觀察點(diǎn)的調(diào)試硬件可綜合意味著處理器內(nèi)核是以源代碼形式提供的1.2ARM處理器系列ARM處理器的命名規(guī)則：121.2ARM處理器系列ARM處理器系列類型：

1.2ARM處理器系列ARM處理器系列類型：131.2ARM處理器系列ARM處理器系列ARM公司開發(fā)了很多系列的ARM處理器核，目前最新的系列已經(jīng)是ARM11了，而ARM6核以及更早的系列已經(jīng)很罕見了。目前應(yīng)用比較廣泛的系列是：ARM7ARM9ARM9EARM10SecurCoreXscaleARM11Cortex1.2ARM處理器系列ARM處理器系列A141.2ARM處理器系列ARM7概述ARM7內(nèi)核采用馮·諾伊曼體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)和指令使用同一條總線。內(nèi)核有一條3級流水線，執(zhí)行ARMv4指令集

指令寄存器控制器數(shù)據(jù)通道輸入輸出中央處理器程序存儲器指令0指令1指令2數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)0數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2地址指令地址數(shù)據(jù)1.2ARM處理器系列ARM7概述指令寄存器控制器數(shù)據(jù)通151.2ARM處理器系列ARM7的特點(diǎn)·成熟的大批量的32位RICS芯片；·最高主頻到達(dá)130MIPS；·功耗低；·代碼密度高，兼容16位微處理器；·開發(fā)工具多、EDA仿真模型多；·調(diào)試機(jī)制完善；·提供0.25μm、0.18μm及0.13μm的生產(chǎn)工藝；·代碼與ARM9系列、ARM9E系列以及ARM10E系列兼容。1.2ARM處理器系列ARM7的特點(diǎn)16ARM系列微處理器核特點(diǎn)ARM7ARM7TDMI：整數(shù)處理核ARM7TDMI處理器的可綜合版本；ARM720T：帶MMU的處理器核心，支持操作系統(tǒng)；ARM7EJ-S：帶有DSP和JazelleTM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)Java加速功能馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu)；ARMTDMI是目前應(yīng)用最廣的微處理器核ARM720T帶有MMU和8KB的指令數(shù)據(jù)混合cache；ARM7EJ-執(zhí)行ARMv5TEJ指令，5級流水線，提供Java加速指令，沒有存儲器保護(hù)。ARM9ARM920T：帶有獨(dú)立的16KB數(shù)據(jù)和指令Cache；ARM922T：帶有獨(dú)立的8位KB數(shù)據(jù)和指令Cache；ARM940T–包括更小數(shù)據(jù)和指令Cache和一個MPU基于ARM9TDMI，帶16位的Thumb指令集，增強(qiáng)代碼密度最多到35%；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到300MIPS（Dhrystone2.1測試標(biāo)準(zhǔn)）；集成了數(shù)據(jù)和指令Chche；32位AMBA總線接口的MMU支持；可在0.18μm、0.15μm和0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)。1.2ARM處理器系列ARM系列微處理器核特點(diǎn)ARM7ARM7TDMI：整數(shù)處理核17ARM9EARM926EJ-S：Jazelle技術(shù)，有MMU，可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache,TCM接口；ARM946E-S：可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache及TCM;ARM966E-S：針對要求高性能和低功耗的可預(yù)測的指令執(zhí)行時間的硬實(shí)時應(yīng)用設(shè)計(jì)ARM968E-S：最小、功耗最小的

ARM9E系列處理器，針對嵌入式實(shí)時應(yīng)用設(shè)計(jì)；ARM9E是針對微控制器、DSP和Java的單處理器解決方案；ARM

Jazelle

技術(shù)提供8倍的Java加速性能(ARM926EJ-S)；5-級整數(shù)流水線；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到300MIPS（Dhrystone2.1測試標(biāo)準(zhǔn)）；可選擇的

向量浮點(diǎn)單元VFP9協(xié)處理器，對于3D圖形加速和實(shí)時控制可達(dá)到

215MFLOPS。高性能的AHB總線，帶MMU可在0.18μm,0.15μm,0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)。ARM10EARM1020E：帶DSP指令集，在片調(diào)試功能，獨(dú)立的32KB數(shù)據(jù)和指令Cache，MMU支持；ARM1022E：與ARM1020E相同，只是獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令Cache變?yōu)?6KB；ARM1026EJ-S：同時具有MPU和MMU，可綜合版本；帶分支預(yù)測的6級整數(shù)流水線；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到430MIPS（Dhrystone2.1測試標(biāo)準(zhǔn)）；對于3D圖形運(yùn)算和實(shí)時控制采用VFP協(xié)處理器，浮點(diǎn)運(yùn)算性能最高可達(dá)650MFLOPS；雙64位AMBA總線接口和64位內(nèi)部總路線接口；優(yōu)化的緩存結(jié)構(gòu)提高了處理器訪問低速存儲器的性能；可在0.18μm,0.15μm,0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)1.2ARM處理器系列ARM9EARM926EJ-S：Jazelle技術(shù)，有MM18ARM11ARM11MPCore：可綜合的多處理器核，1至4個處理器可配置；ARM1136J(F)-S：可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache，可提供1.9位的MPEG4編碼加速功能；ARM1156T2(F)-S：帶集成浮點(diǎn)協(xié)處理器，帶內(nèi)存保護(hù)單元MPU

；ARM1176JZ(F)-S：帶針對CPU和系統(tǒng)安全架構(gòu)擴(kuò)展的TrustZone技術(shù)。增強(qiáng)的Thumb、Jazelle、DSP擴(kuò)展支持；帶片上和系統(tǒng)安全TrustZone技術(shù)支持；在0.13μm工藝下最高可達(dá)到550MHz；MPCore在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到740MIPS（Dhrystone2.1測試標(biāo)準(zhǔn)）；支持多媒體指令SIMD；采用三種電源模式：全速/待命/休眠集成DMA的TCM低功耗、高性能。SecurCoreSC100：第一個32位安全處理器；SC110：在SC100上增加密鑰協(xié)處理器；SC200：帶Jazelle技術(shù)的高級安全處理器；SC210：在SC200上增加密鑰協(xié)處理器SecurCore是專門為智能卡、安全I(xiàn)C提供的32位安全處理器，為電子商務(wù)、銀行、網(wǎng)絡(luò)、移動多媒體、公共交通提供安全解決方案；體積小、功耗低，代碼壓縮密度高；為快速增長的Java卡平臺提供Java加速功能；1.2ARM處理器系列ARM11ARM11MPCore：可綜合的多處理器核，1至19CortexCortex-A：面向應(yīng)用的微處理器，針對復(fù)雜操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；Cortex-R：針對實(shí)時系統(tǒng)的嵌入式處理器；Cortex-M：針對成本敏感應(yīng)用優(yōu)化的深度嵌入式處理器；2004年發(fā)布，提供增強(qiáng)的媒體和數(shù)字處理能力，增加了系統(tǒng)性能；支持ARM、Thumb、Thumb-2指令集；Thumb-2指令集提供了更高的代碼存儲密度，進(jìn)一步降低成本；Intel系列StrongARM：ARMv4體系XScale：ARMv5TE體系，增加MMX指令StrongARM主要應(yīng)用于手持設(shè)備和PDA，5級流水線，具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令Cache，不支持Thumb指令集，目前已停產(chǎn)；XScale是目前Intel公司主推的高性能嵌入式處理器，分通用處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和I/O處理器三類。其中通用處理器有PXA25x、PXA26x、PXA27x三個系列，被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、PDA領(lǐng)域。1.2ARM處理器系列CortexCortex-A：面向應(yīng)用的微處理器，針對復(fù)雜操201.2ARM處理器系列ARM系列處理器屬性比較1.2ARM處理器系列ARM系列處理器屬性比較211.2ARM處理器系列ARM系列處理器功能比較1.2ARM處理器系列ARM系列處理器功能比較22第1章目錄1.ARM簡介2.ARM處理器系列3.ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識4.ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介第1章目錄1.ARM簡介231.3ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識處理器核的分類用于開放平臺的核這些核賦予MMU具有虛擬存儲器和復(fù)雜的存儲器保護(hù)特性，并可用于像WinCE，Linux等操作系統(tǒng)用于實(shí)時嵌入式操作系統(tǒng)的核

這些核用于工作在封閉的嵌入式控制系統(tǒng)中，通常運(yùn)行實(shí)時操作系統(tǒng)處理器的擴(kuò)充標(biāo)識

1.3ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識處理器核的分類24第1章目錄1.ARM簡介2.ARM處理器系列3.ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識4.ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介第1章目錄1.ARM簡介251.4ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介RISC體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn):指令規(guī)整、對稱、簡單。指令數(shù)少于100條，基本尋址方式有2～3種單周期指令。指令字長度一致，單拍完成，便于流水操作大量的寄存器。寄存器不少于32個。RISC定義

是一種設(shè)計(jì)思想，定義有兩種說法來自于卡基梅隆大學(xué)來自于IEEE的邁克爾斯萊特ARM體系結(jié)構(gòu)繼承了RISC結(jié)構(gòu)使用的特性：加載、存儲體系、固定32位指令、三地址指令格式舍棄的特征：寄存器窗口、延遲轉(zhuǎn)移和所有指令單周期1.4ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介RISC體系結(jié)構(gòu)261.4ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介ARM和Thumb狀態(tài)Thumb指令集是32位ARM指令集的功能子集ARM狀態(tài)下的處理器不能執(zhí)行Thumb指令，反之亦然ARM處理器的7種處理器模式

用戶模式：ARM處理器正常的程序執(zhí)行狀態(tài)FIQ：用于高速數(shù)據(jù)傳輸或通道處理IRQ：用于通用的中斷處理管理模式：操作系統(tǒng)使用的保護(hù)模式中止模式：當(dāng)數(shù)據(jù)或指令預(yù)取終止時進(jìn)入該模式，可用于虛擬存儲及存儲保護(hù)系統(tǒng)模式：運(yùn)行具有特權(quán)的操作系統(tǒng)任務(wù)未定義：當(dāng)未定義的指令執(zhí)行時進(jìn)入該模式，可用于支持硬件協(xié)處理器的軟件仿真。1.4ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介ARM和Thumb狀態(tài)271.4ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介寄存器

ARM處理器共有37個寄存器。其中包括：31個通用寄存器以及6個狀態(tài)寄存器。這些寄存器都是32位寄存器。R13堆棧指針R14鏈接寄存器R15程序計(jì)數(shù)器1.4ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介寄存器281.4ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介ARM指令集概述

ARM指令是32位長度，以字對齊保存，狀態(tài)指令地址的最低2位為零，能傳送字節(jié)、半字和字的數(shù)Thumb指令集概述

Thumb指令是16位長度，以半字對齊保存，狀態(tài)指令地址的最低有效位為零操作寄存器中全部為32位，數(shù)據(jù)訪問和取指都使用32位地址Thumb指令集優(yōu)點(diǎn)最小化系統(tǒng)存儲器大小和價格下出色的代碼密度在低系統(tǒng)價格的8或16位總線上由16位存儲器得到32位性能1.4ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介ARM指令集概述291CHAPTERARM處理器概述1CHAPTERARM處理器概述30第1章目錄1.ARM簡介2.ARM處理器系列3.ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識4.ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介第1章目錄1.ARM簡介31第1章目錄1.ARM簡介2.ARM處理器系列3.ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識4.ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介第1章目錄1.ARM簡介321.1ARM簡介什么是ARMARM是AdvancedRISCMachines的縮寫。它有三種含義：公司的名稱；一類處理器的通稱；一種技術(shù)的名稱1.1ARM簡介什么是ARMARM是Ad331.1ARM簡介CISC：復(fù)雜指令集（ComplexInstructionSetComputer）具有大量的指令和尋址方式8/2原則：80%的程序只使用20%的指令大多數(shù)程序只使用少量的指令就能夠運(yùn)行RISC：精簡指令集（ReducedInstructionSetComputer)在通道中只包含最有用的指令確保數(shù)據(jù)通道快速執(zhí)行每一條指令使CPU硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得更為簡單1.1ARM簡介CISC：復(fù)雜指令集（ComplexI341.1ARM簡介ARM公司簡介1985年4月26日，第一個ARM原型在英國劍橋的Acorn計(jì)算機(jī)有限公司誕生，由美國加州SanJoseVLSI技術(shù)公司制造。20世紀(jì)80年代后期，ARM很快開發(fā)成Acorn的臺式機(jī)產(chǎn)品，形成英國的計(jì)算機(jī)教育基礎(chǔ)。1990年成立了AdvancedRISCMachinesLimited。ARM公司雖然只成立10多年，但在1999年因移動電話火爆市場，其32位RISC處理器占市場份額超過了50%，成為業(yè)界龍頭老大。2001年初，ARM公司的32位RISC處理器市場占有率超過了75%，引起業(yè)界的極大關(guān)注。ARM公司是知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，是設(shè)計(jì)公司。ARM公司本身不生產(chǎn)芯片，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可，由合作伙伴公司來生產(chǎn)各具特色的芯片。

1.1ARM簡介ARM公司簡介351.1ARM簡介ARM處理器的3大特點(diǎn)如下：小體積、低功耗、成本低、高性能；16位/32位雙指令集；全球眾多的合作伙伴。將技術(shù)授權(quán)給其它芯片廠商形成各具特色的ARM芯片...1.1ARM簡介ARM處理器的3大特點(diǎn)如下：將技術(shù)授權(quán)給361.1ARM簡介當(dāng)前ARM體系結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充包括：Thumb:16位指令集，用以改善代碼密度；DSP：用于DSP應(yīng)用的算術(shù)運(yùn)算指令集；Jazeller：允許直接執(zhí)行Java安節(jié)碼的擴(kuò)充。ARM處理器本身是32位設(shè)計(jì)，但也配備16位指令集，以允許軟件編碼為更短的16位指令。與等價的32代碼相比，占用的存儲器空間節(jié)省高達(dá)35%，然而保留了32位系統(tǒng)所有的優(yōu)勢。1.1ARM簡介當(dāng)前ARM體系結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充包括：371.1ARM簡介ARM處理器系列提供的解決方案包括：

在無線、消費(fèi)電子和圖像應(yīng)用方面的開放平臺；存儲、自動化、工業(yè)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的嵌入式實(shí)時系統(tǒng)；智能卡和SIM卡的安全應(yīng)用。goReaderInterneteBookSamsungAnyWebInternetScreenPhoneeRemoteIntelligentHomeControllerTektronixTDS7000DigitalOscilloscopesNixvueDigitalAlbumDigitalPhotoAlbum1.1ARM簡介ARM處理器系列提供的解決方案包括：go38第1章目錄1.ARM簡介2.ARM處理器系列3.ARM處理器核的分類和擴(kuò)充標(biāo)識4.ARM處理器結(jié)構(gòu)簡介第1章目錄1.ARM簡介391.2ARM處理器系列ARM處理器的命名規(guī)則：

ARM產(chǎn)品通常以ARM[x][y][z][T][D][M][I][E][J][F][-s]1.2ARM處理器系列ARM處理器的命名規(guī)則：401.2ARM處理器系列ARM處理器的命名規(guī)則：

ARM7TDMI之后的所有ARM內(nèi)核，即使沒有包含TDMI字符也都默認(rèn)包含了TDMI的功能特性JTAG是有IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)測試訪問端口和邊界掃描結(jié)構(gòu)來描述的嵌入式ICE宏單元是建立在處理器內(nèi)部用來設(shè)置斷點(diǎn)和觀察點(diǎn)的調(diào)試硬件可綜合意味著處理器內(nèi)核是以源代碼形式提供的1.2ARM處理器系列ARM處理器的命名規(guī)則：411.2ARM處理器系列ARM處理器系列類型：

1.2ARM處理器系列ARM處理器系列類型：421.2ARM處理器系列ARM處理器系列ARM公司開發(fā)了很多系列的ARM處理器核，目前最新的系列已經(jīng)是ARM11了，而ARM6核以及更早的系列已經(jīng)很罕見了。目前應(yīng)用比較廣泛的系列是：ARM7ARM9ARM9EARM10SecurCoreXscaleARM11Cortex1.2ARM處理器系列ARM處理器系列A431.2ARM處理器系列ARM7概述ARM7內(nèi)核采用馮·諾伊曼體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)和指令使用同一條總線。內(nèi)核有一條3級流水線，執(zhí)行ARMv4指令集

指令寄存器控制器數(shù)據(jù)通道輸入輸出中央處理器程序存儲器指令0指令1指令2數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)0數(shù)據(jù)1數(shù)據(jù)2地址指令地址數(shù)據(jù)1.2ARM處理器系列ARM7概述指令寄存器控制器數(shù)據(jù)通441.2ARM處理器系列ARM7的特點(diǎn)·成熟的大批量的32位RICS芯片；·最高主頻到達(dá)130MIPS；·功耗低；·代碼密度高，兼容16位微處理器；·開發(fā)工具多、EDA仿真模型多；·調(diào)試機(jī)制完善；·提供0.25μm、0.18μm及0.13μm的生產(chǎn)工藝；·代碼與ARM9系列、ARM9E系列以及ARM10E系列兼容。1.2ARM處理器系列ARM7的特點(diǎn)45ARM系列微處理器核特點(diǎn)ARM7ARM7TDMI：整數(shù)處理核ARM7TDMI處理器的可綜合版本；ARM720T：帶MMU的處理器核心，支持操作系統(tǒng)；ARM7EJ-S：帶有DSP和JazelleTM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)Java加速功能馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu)；ARMTDMI是目前應(yīng)用最廣的微處理器核ARM720T帶有MMU和8KB的指令數(shù)據(jù)混合cache；ARM7EJ-執(zhí)行ARMv5TEJ指令，5級流水線，提供Java加速指令，沒有存儲器保護(hù)。ARM9ARM920T：帶有獨(dú)立的16KB數(shù)據(jù)和指令Cache；ARM922T：帶有獨(dú)立的8位KB數(shù)據(jù)和指令Cache；ARM940T–包括更小數(shù)據(jù)和指令Cache和一個MPU基于ARM9TDMI，帶16位的Thumb指令集，增強(qiáng)代碼密度最多到35%；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到300MIPS（Dhrystone2.1測試標(biāo)準(zhǔn)）；集成了數(shù)據(jù)和指令Chche；32位AMBA總線接口的MMU支持；可在0.18μm、0.15μm和0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)。1.2ARM處理器系列ARM系列微處理器核特點(diǎn)ARM7ARM7TDMI：整數(shù)處理核46ARM9EARM926EJ-S：Jazelle技術(shù)，有MMU，可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache,TCM接口；ARM946E-S：可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache及TCM;ARM966E-S：針對要求高性能和低功耗的可預(yù)測的指令執(zhí)行時間的硬實(shí)時應(yīng)用設(shè)計(jì)ARM968E-S：最小、功耗最小的

ARM9E系列處理器，針對嵌入式實(shí)時應(yīng)用設(shè)計(jì)；ARM9E是針對微控制器、DSP和Java的單處理器解決方案；ARM

Jazelle

技術(shù)提供8倍的Java加速性能(ARM926EJ-S)；5-級整數(shù)流水線；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到300MIPS（Dhrystone2.1測試標(biāo)準(zhǔn)）；可選擇的

向量浮點(diǎn)單元VFP9協(xié)處理器，對于3D圖形加速和實(shí)時控制可達(dá)到

215MFLOPS。高性能的AHB總線，帶MMU可在0.18μm,0.15μm,0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)。ARM10EARM1020E：帶DSP指令集，在片調(diào)試功能，獨(dú)立的32KB數(shù)據(jù)和指令Cache，MMU支持；ARM1022E：與ARM1020E相同，只是獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令Cache變?yōu)?6KB；ARM1026EJ-S：同時具有MPU和MMU，可綜合版本；帶分支預(yù)測的6級整數(shù)流水線；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到430MIPS（Dhrystone2.1測試標(biāo)準(zhǔn)）；對于3D圖形運(yùn)算和實(shí)時控制采用VFP協(xié)處理器，浮點(diǎn)運(yùn)算性能最高可達(dá)650MFLOPS；雙64位AMBA總線接口和64位內(nèi)部總路線接口；優(yōu)化的緩存結(jié)構(gòu)提高了處理器訪問低速存儲器的性能；可在0.18μm,0.15μm,0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)1.2ARM處理器系列ARM9EARM926EJ-S：Jazelle技術(shù)，有MM47ARM11ARM11MPCore：可綜合的多處理器核，1至4個處理器可配置；ARM1136J(F)-S：可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache，可提供1.9位的MPEG4編碼加速功能；ARM1156T2(F)-S：帶集成浮點(diǎn)協(xié)處理器，帶內(nèi)存保護(hù)單元MPU

；ARM1176JZ(F)-S：帶針對CPU和系統(tǒng)安全架構(gòu)擴(kuò)展的TrustZone技術(shù)。增強(qiáng)的Thumb、Jazelle、DSP擴(kuò)展支持；帶片上和系統(tǒng)安全TrustZone技術(shù)支持；在0.13μm工藝下最高可達(dá)到550MHz；MPCore在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到740MIPS（Dhrystone2.1測試標(biāo)準(zhǔn)）；支持多媒體指令SIMD；采用三種電源模式：全速/待命/休眠集成DMA的TCM低功耗、高性能。SecurCoreSC100：第一個32位安全處理器；SC110：在SC100上增加密鑰協(xié)處理器；SC200：帶Jazelle技術(shù)的高級安全處理器；SC210：在SC200上增加密鑰協(xié)處理器SecurCore是專門為智能卡、安全I(xiàn)C提供的32位安全處理器，為電子商務(wù)、銀行、網(wǎng)絡(luò)、移動多媒體、公共交通提供安全解決方案；體積小、功耗低，代碼壓縮密度高；為快速增長的Java卡平臺提供Java加速功能；1.2ARM處理器系列ARM11ARM11MPCore：可綜合的多處理器核，1至48CortexCortex-A：面向應(yīng)用的微處理器，針對復(fù)雜操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；Cortex-R：針對實(shí)時系統(tǒng)的嵌入式處理器；Cortex-M：針對成本敏感應(yīng)用優(yōu)化的深度嵌入式處理器；2004年發(fā)布，提供增強(qiáng)的媒體和數(shù)字處理能力，增加了系統(tǒng)性能；支持ARM、Thumb、Thumb-2指令集；Thumb-2指令集提供了更高的代碼存儲密度，進(jìn)一步降低成本；Intel系列StrongARM：ARMv4體系XScale：ARMv5TE體系，增加MMX指令StrongARM主要應(yīng)用于手持設(shè)備和PDA，5級流水線，具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令Cache，不支持Thumb指令集，目前已停產(chǎn)；XScale是目前Intel公司主推的高性能嵌入式處理器，分通用處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和I/O處理器三類。其中通用處理器有PXA25x、PXA26x、PXA27x三個系列，被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、PDA領(lǐng)域。1.2ARM處理器系列CortexCortex-A：面向應(yīng)用的微處理器，針對復(fù)雜操491.2ARM處理器系列ARM系列處理器屬性比較1.2ARM處理器系列ARM系列處理器屬性比較501.2ARM處理器系列ARM系列處理器功能比較1.2ARM處理器系列ARM系列處理器功