32位RISC ARM选型

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1、32位RISC CPU ARM芯片的应用和选型作者：周洁　杨…    文章来源：上海交通大学电机系    点击数：    更新时间：2003-7-29ARM公司自1990年正式成立以来，在32位RISC(ReducedInstructionSetComputerCPU开发领域不断取得突破，其结构已经从V3发展到V6。由于ARM公司自成立以来，一直以IP(IntelligenceProperty)提供者的身份向各大半导体制造商出售知识产权，而自己从不介入芯片的生产销售，加上其设计的芯核具有功耗低、成本低等显著优点，因此获得众多的半导体厂家和整机厂商的大力支持，在32位嵌入式应用领域获得了巨大的

2、成功，目前已经占有75%以上的32位RISC嵌入式产品市场。在低功耗、低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地位。现在设计、生产ARM芯片的国际大公司已经超过50多家，国内中兴通讯和华为通讯等公司也已经购买ARM公司的芯核用于通讯专用芯片的设计。目前非常流行的ARM芯核有ARM7TDMI，StrongARMARM720T，ARM9TDMI，ARM922T，ARM940T，RM946T，ARM966T，ARM10TDM1等。自V5以后，ARM公司提供PiccoloDSP的芯核给芯片设计者，用于设计ARM+DSP的SOC(SystemOnChip)结构的芯片。此外，ARM芯片还获得了许多实时操作系

3、统(RealTimeOperatingSystem)供应商的支持，比较知名的有：WindowsCE、Linux、pSOS、VxWorksMucleus、EPOC、uCOS、BeOS等。随着国内嵌入式应用领域的发展，ARM芯片必然会获得广泛的重视和应用。但是，由于ARM芯片有多达十几种的芯核结构，70多家芯片生产厂家，以及千变万化的内部功能配置组合，给开发人员在选择方案时带来一定的困难。所以，对ARM芯片做一对比研究是十分必要的。1ARM芯片选择的一般原则从应用的角度，对在选择ARM芯片时所应考虑的主要因素做一详细的说明。1.1ARM芯核如果希望使用WinCE或Linux等操作系统以减少软件开

4、发时间，就需要选择ARM720T以上带有MMU(memorymanagementunit)功能的ARM芯片，ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T都带有MMU功能。而ARM7TDMI没有MMU，不支持WindowsCE和大部分的Linux,但目前有uCLinux等少数几种Linux不需要MMU的支持。1.2系统时钟控制器系统时钟决定了ARM芯片的处理速度。ARM7的处理速度为0.9MIPS/MHz,常见的ARM7芯片系统主时钟为20MHz-133MHz,ARM9的处理速度为1.1MIPS/MHz,常见的ARM9的系统主时钟为100MHz-233MH

5、z,ARM10最高可以达到700MHz。不同芯片对时钟的处理不同，有的芯片只有一个主时钟频率，这样的芯片可能不能同时顾及UART和音频时钟的准确性，如CirrusLogic的EP7312等；有的芯片内部时钟控制器可以分别为CPU核和USB、UART、DSP、音频等功能部件提供不同频率的时钟，如PHILIPS公司的SAA7550等芯片。1.3内部存储器容量在不需要大容量存储器时，可以考虑选用有内置存储器的ARM芯片。见表1。表1　内置存储器的ARM芯片芯片型号供应商FLASH容量ROM容量SRAM容量AT91F40162ATMEL2MBytes256Kbytes4KBytesAT91FR408

6、1ATMEL1MBytes128KBytesSAA7750Philips384KBytes64KbytesPUC3030AMicronas256KBytes56KbytesHMS30C7202Hynix192KBytesML67Q4001OKI256KBytesLC67F500Snayo640KBytes32K1.4USB接口许多ARM芯片内置有USB控制器，有些芯片甚至同时有USBHost和USBSlave控制器。见表2。表2　内置USB控制器的ARM芯片芯片型号ARM内核供应商USB　SlaveUSBHostIIS接口S3C2410ARM920TSamsung121S3C2400ARM9

7、20TSamsung121S5N8946ARM7TDMIsamsung100L7205ARM720TLinkup110L7210ARM720TLinkup110EP9312ARM920TCirrusLogic031DragonballMX1ARM920TMotorola101SAA7750ARM720TPhilips101TMS320DSC2xARM7TDMITI100PUC3030AARM7TDMIMicr