ARM處理器系列介紹

現(xiàn)在到了3月，過年過得過于舒服了。系列博客也停更了近半月，我果然是個(gè)慢（lan）性(gui)子，那么趁著到校的第一天晚上，就寫一篇博客來繼續(xù)我的系列博客了！眾所周知，ARM處理器的應(yīng)用廣泛，現(xiàn)在就為大家介紹一些基于ARM體系結(jié)構(gòu)的處理器：

ARM7

ARM9

ARM9E

ARM10E

SecurCore

ARM11

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ARM處理器簡介

下面我將從上述列舉的幾個(gè)處理器，來給大家介紹ARM處理器

ARM7系列

ARM7系列處理器是低功耗的32位RISC處理器。主要用于對功耗和成本要求比較苛刻的消費(fèi)類產(chǎn)品。ARM7系列的處理器還支持16位的Thumb指令集。ARM7系列市場上包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM7EJ-S和ARM720T!

ARM7系列處理器應(yīng)用范疇

個(gè)人音頻設(shè)備（MP3）

接入級的無線設(shè)備

噴墨打印機(jī)

數(shù)字照相機(jī)

PDA

ARM7系列處理器特點(diǎn)

成熟的32位RICS芯片

功耗低

兼容16位處理器，代碼密度高

得到各大操作系統(tǒng)支持（Window CE、Symbian OS、Linux）

有著優(yōu)秀的調(diào)試機(jī)制

兼容于ARM9系列、ARM9E、ARM10E

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ARM9系列

主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列,ARM9采用哈佛體系結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)分屬不同的總線，可以并行處理。在流水線上，ARM7是三級流水線，ARM9是五級流水線。由于結(jié)構(gòu)不同，ARM7的執(zhí)行效率低于ARM9。平時(shí)所說的ARM7、ARM9實(shí)際上指的是ARM7TDMI、ARM9TDMI軟核，這種處理器軟核并不帶有MMU和cache，不能夠運(yùn)行諸如linux這樣的嵌入式操作系統(tǒng)。

ARM9系列處理器應(yīng)用范疇

視頻電話

電子消費(fèi)品：機(jī)頂盒等

數(shù)字照相機(jī)

成像設(shè)備

汽車、通訊系統(tǒng)

ARM9系列處理器特點(diǎn)

支持32位ARM指令與16位Thumb指令

五級流水線制

不僅支持一般的操作系統(tǒng)還支持了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)cache和指令cache

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ARM9E系列

ARM9E系列微處理器為可綜合處理器，僅用單一的處理器內(nèi)核就提供了微控制器、DSP、Java應(yīng)用系統(tǒng)的解決方案，極大地減少了芯片的面積和系統(tǒng)的復(fù)雜程度，降低了功耗，縮短了產(chǎn)品面世時(shí)間。ARM9E系列微處理器提供了增強(qiáng)的DSP處理能力，很適合于那些需要同時(shí)使用快速的數(shù)字信號處理(DSP)和微控制器的應(yīng)用場合。ARM9E系列微處理器包含ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM966E-S三種類型，其中的ARM926EJ-S包含了Jazzele技術(shù)，可以通過硬件直接運(yùn)行Java代碼，提高系統(tǒng)運(yùn)行Java代碼的性能。

ARM9E系列處理器應(yīng)用范疇

下一代無線設(shè)備

數(shù)字消費(fèi)品：機(jī)頂盒等

成像設(shè)備

存儲設(shè)備

工業(yè)控制

汽車、通訊系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

ARM9E系列處理器特點(diǎn)

支持32位ARM指令與16位Thumb指令

包含了DSP指令集

五級流水線制

支持AMBA總線接口

可選浮點(diǎn)處理協(xié)處理器

不僅支持一般的操作系統(tǒng)還支持了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)cache和指令cache

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ARM10E系列

RM10E中的E就是和ARM9E中的意思都是一樣，Enhance instrctions，意思是增強(qiáng)型DSP指令，說明了ARM9E其實(shí)就是ARM9就一個(gè)擴(kuò)充，變種。ARM10E系列微處理器為可綜合處理器,使用單一的處理器內(nèi)核提供了微控制器、DSP、Java應(yīng)用系統(tǒng)的解決方案,極大的減少了芯片的面積和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。ARM9E系列微處理器提供了增強(qiáng)的DSP處理能力,很適合于那些需要同時(shí)使用DSP和微控制器的應(yīng)用場合。

ARM10E與ARM9E區(qū)別在于，ARM10E使用哈佛結(jié)構(gòu)，6級流水線，主頻最高可達(dá)325MHZ，1.35MIPS/HZ

ARM10E系列處理器應(yīng)用范疇

下一代無線設(shè)備

數(shù)字消費(fèi)品

成像設(shè)備

存儲設(shè)備

工業(yè)控制

汽車、通訊系統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

ARM10E系列處理器特點(diǎn)

支持32位ARM指令與16位Thumb指令

包含了DSP指令集

六級流水線制

支持AMBA總線接口

可選浮點(diǎn)處理協(xié)處理器

不僅支持一般的操作系統(tǒng)還支持了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)cache和指令cache

高性能AHB

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SecurCore系列

ARM SecurCore? 處理器系列基于行業(yè)領(lǐng)先的 ARM 架構(gòu)提供功能強(qiáng)大的 32 位安全解決方案。通過用各種安全功能來加強(qiáng)已十分成功的 ARM 處理器，SecurCore 推出了智能卡，從而安全類的 IC 開發(fā)人員可以方便地利用 ARM 32 位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)（例如，晶片尺寸小、能效高、成本低、代碼密度優(yōu)異且性能十分突出）。SecurCore 處理器可在廣泛的安全應(yīng)用中使用，其性能超越了舊的 8 位或 16 位安全處理器。

SecurCore系列處理器應(yīng)用范疇

電子商務(wù)

電子銀行

網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)媒體認(rèn)證系統(tǒng)

SecurCore系列處理器特點(diǎn)

支持32位ARM指令與16位Thumb指令

采用軟內(nèi)核技術(shù)

極具安全性

提供面向智能卡和低成本存儲保護(hù)單元

可集成用戶自己的安全特性和其他處理器

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ARM11系列

ARM11處理器系列所提供的引擎可用于當(dāng)前生產(chǎn)領(lǐng)域中的很多智能手機(jī)，還廣泛用于消費(fèi)類、家庭和嵌入式應(yīng)用程序。該處理器的功耗非常低，提供的性能范圍為小面積設(shè)計(jì)中的 350 MHz 到速度優(yōu)化設(shè)計(jì)中的 1 GHz（45 納米和 65 納米）。ARM11 處理器軟件可以與以前所有 ARM 處理器兼容，并引入了用于媒體處理的 32 位 SIMD、用于提高操作系統(tǒng)上下文切換性能的物理標(biāo)記 cache、強(qiáng)制實(shí)施硬件安全性的 TrustZone 以及針對實(shí)時(shí)應(yīng)用的緊密耦合內(nèi)存。

ARM11系列處理器特點(diǎn)

Thumb指令集可以減少高達(dá) 35% 的內(nèi)存帶寬和大小需求

用于執(zhí)行高效嵌入式 Java 的 ARM Jazelle? 技術(shù)

ARM DSP 擴(kuò)展

SIMD（單指令多數(shù)據(jù)）媒體處理擴(kuò)展可提供高達(dá) 2 倍的視頻處理性能

作為片上安全基礎(chǔ)的 ARM TrustZone? 技術(shù)（ARM1176JZ-S 和 ARM1176JZF-S 處理器）Thumb-2 技術(shù)（僅 ARM1156(F)-S），可提高性能、能效和代碼密度

低功耗：0.21 mW/MHz (65G)，包括 cache 控制器,節(jié)能關(guān)閉模式能夠處理高級工藝中的靜態(tài)漏電情況

高性能整數(shù)處理器:8 級整數(shù)流水線可提供高時(shí)鐘頻率（對于 ARM1156T2(F)-S 為 9 級）
單獨(dú)的加載-存儲和算術(shù)流水線,分支預(yù)測和返回棧

高性能內(nèi)存系統(tǒng)設(shè)計(jì):

支持 4-64k cache 大小

針對多媒體應(yīng)用領(lǐng)域的、帶 DMA 的可選緊密耦合內(nèi)存

對于媒體處理和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，高性能 64 位內(nèi)存系統(tǒng)加快了數(shù)據(jù)存取速度

ARMv6 內(nèi)存系統(tǒng)架構(gòu)加快了操作系統(tǒng)上下文切換速度

矢量中斷接口和低中斷延遲模式提高了中斷響應(yīng)速度和實(shí)時(shí)性能

用于汽車/工業(yè)控制和三維圖形加速的可選矢量浮點(diǎn)協(xié)處理器（ARM1136JF-S、ARM1176JZF-S 和 ARM1156T2F-S 處理器）

所有 ARM11 系列處理器都作為符合 ARM-Synopsys 參考方法的可交付項(xiàng)來提供，從而顯著縮短了生成內(nèi)核的特定技術(shù)實(shí)現(xiàn)的時(shí)間，以及生成一組完整的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)視圖和模型的時(shí)間