arm嵌入式系统硬件选型

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1、ARM嵌入式系统硬件选型ARMRISC架构微处理器ARM公司(AdvancedRISCMachinesLimited)正式成立于1990年。在1985年4月26日，第一个ARM原型在英国剑桥的Acorn计算机有限公司诞生(在美国VLSI公司制造)。目前，ARM架构处理器已在高性能、低功耗、低成本的嵌入式应用领域占据领先地位。ARM公司在全世界9个国家和地区(中国台湾)设有分公司，中国分公司位于上海。ARM公司是嵌入式RISC处理器的知识产权IP供应商。ARM将其技术授权给世界上许多领先的半导体系统厂商、实时操作系统开发商、电子设计自动化和

2、工具供应商、应用软件公司、芯片制造商和设计。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。目前世界前5大半导体公司全部使用了ARM的技术授权，而前10大半导体公司中有9家，前25大半导体公司中有23家都采用了ARM的技术授权，全世界有70多家公司生产ARM芯片。基于ARM技术的处理器已经占据了32位RISC芯片75%的市场份额。随着ARM/MIPS/ARC等成熟内核的推出，很多过去没有32位cpu研发能力的半导体公司进入这一行列。授权方面，ARM7已经发出了70多个，ARM9为40多个，最新的ARM11的客户有TI、Qu

3、alcomm和LSI。ARM自成立中国公司以来，积极拓展业务，已经同中芯国际、中兴集成、上海华虹等公司签署了ARM授权，并积极与中国大学合作，向大学提供技术支持和免费的开发工具。东南大学已成为中国大陆首家通过ARM大学计划获得ARM7TDMI内核授权的学府。同时，东南大学计划组建一个ARM-东南大学系统级芯片实验室。美国高通(Qualcomm)公司在前不久公布了下一代手机基带芯片开发计划，加紧与德州仪器争夺CDMA手机芯片市场。据高通透露，这些新型的芯片集成了两个DSP和两个ARM处理器，预计在2004年出货，以期在CDMA1xEV-DV

4、芯片市场打败刚进入该市场的德州仪器。ARM技术具有很高的性能和功效，因而容易被厂商接受。同时，合作伙伴的增多，可获得更多的第三方工具、制造和软件支持，又使整个系统成本降低，使产品进入市场的时间加快，从而具有更大的竞争优势。可以说，ARM已成为移动通信、手持计算、多媒体数字消费等嵌入式解决方案的事实标准。ARM芯片获得了许多实时操作系统(RealTimeOperatingSystem)供应商的支持，比较知名的有：WindowsCE、Linux、pSOS、VxWorksMucleus、EPOC、uCOS、BeOS等。WindowsCE的Poc

5、ketPC只支持ARM。ARM公司为ARM架构处理器提供了ARM处理器内核(如ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM10TDMI等)和ARM处理器核(ARM710T/720T/740T、ARM920T/922T/940T、ARM926E/966E及ARM1020E等)。由于各半导体公司(ARM公司合作伙伴)在上述的处理器内核或处理器核基础上进行再设计，嵌入各种外围和处理部件，形成各种嵌入式微处理器和嵌入式微控制器。ARM芯片具有RISC体系的一般特点，如：l具有大量的寄存器；l绝大多数操作都在寄存器中进行，通过Load/Store的体

6、系结构在内存和寄存器之间传递数据；l寻址方式简单；l采用固定长度的指令格式。除此之外，ARM体系采用了一些特别的技术，在保证高性能的同时尽量减少芯片体积，降低芯片的功耗，这些技术包括：l在同一条数据处理指令中包含算术逻辑处理单元处理和移位处理；l使用地址自动增加(减少)来优化程序中循环处理；lLoad/Store指令可以批量传输数据，从而提高数据传输的效率；l所有指令都可以根据前面指令执行结果，决定是否执行，以提高指令执行的效率。ARM架构自诞生至今，已经发生了很大的演变，至今已定义5种不同的版本：1.v1版架构该版架构只在原型机ARM1

7、出现过，其基本性能：a)基本的数据处理指令(无乘法)b)字节、半字和字的Load/Store指令c)转移指令，包括子程序调用及链接指令d)软件中断指令e)寻址空间：64MB。1.v2版架构该版架构对v1版进行了扩展，如ARM2与ARM3(v2a版)架构，增加了以下功能：l乘法和乘加指令。l支持协处理器指令。l对于FIQ模式，提供了额外的两个备份寄存器。lSWP指令及SWPB指令。本版本中地址空间是26位，目前已经不再使用。2.v3版架构版本3较以前的版本发生了比较大的变化，主要改进部分如下：l处理器的地址空间扩展到了32位，但除了版本3G

8、(版本3的一个变种)外的其他版本是向前兼容的，支持26位的地址空间。l当前程序状态信息从原来的R15寄存器移到一个新的寄存器中，新寄存器名为CPSR(CurrentProgramStatusR