ARM简介辅助讲稿

《ARM简介辅助讲稿》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、一、ARM是什么ARM处理器（AdvancedRISCMachines）,既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是该公司用来开发RISC微处理器的一种技术，还可以认为是采用该技术开发的一类微处理器的统称。本节从这三个方面解释ARM是什么。在介绍ARM时简单解释了一下其全称中RISC的含义：RISC（reducedinstructionsetcomputer，精简指令集计算机）是一种执行较少类型计算机指令的微处理器，起源于80年代的MIPS主机（即RISC机），RISC机中采用的微处理器统称RISC处理器。这样一来，它能够以更快的速度执行操作（每秒执行更多百万条指令，即MIPS

2、）。因为计算机执行每个指令类型都需要额外的晶体管和电路元件，计算机指令集越大就会使微处理器更复杂，执行操作也会更慢。二、ARM为什么存在ARM最初是为了设计基于RISC结构的微处理器而产生，要了解ARM为什么存在要先了解RISC体系结构为什么存在。为了改进传统的CISC体系的种种缺点，产生了RISC体系结构，进而产生了ARM。本节从RISC体系结构的诞生和ARM的诞生两个方面解释ARM为什么存在。三、ARM的优势本节从ARM微处理器的优点和ARM公司运营模式的优势两方面介绍ARM的优势，解释了为什么基于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

3、。四、ARM体系结构的发展ARM体系结构从诞生至今经历了多个版本，V1~V3版本是早期版本，未用于商业授权。V4版本在原来32位指令集的基础上增加了一套16位的Thumb指令集，所以又叫V4T版本。增加的Thumb指令集提高了软件代码密度，并且在系统数据总线不足32位（8位或16位数据总线的系统）的有限系统下提高了系统性能。V5版本相对于V4做了很多改进，增强了对于ARM和Thumb两套指令集之间进行切换的支持，并扩展了指令集，增加了一些DSP运算的常见指令，所以V5版本又叫V5TE版本。后来V5结构体系又增加了对Java指令的支持，所以衍生出V5TEJ版本。V6版本进一步增

4、强了DSP以及多媒体处理运算的支持，增加了SIMD（SingleInstructionMultipleData，单指令多数据流）指令扩展，使常用的音频、视频处理性能得到极大提升。从这一版本开始，ARM逐渐开始在CPU里面采用一些更新的增强型技术，如：Thumb-2指令：该指令集可以提供更低的功耗、更高的性能和更紧凑的编码，比现用的Thumb技术性能提高25%，比原有ARM技术减少26%的存储空间。TrustZone技术：是一种新的软硬件结合的安全解决方案，可以为系统设备提供一种新的安全功能标准。V7版本是ARM公司2004年新发布的体系结构，从这一版本开始，ARM不再以以往的

5、规律命名，而是给其命名为Cortex。在新版本的体系结构中，ARM一如既往的提升效率，并且在微控制器应用领域中增加低成本实现方案。Cortex版本针对市场的不同需求设计了三个子系列，A系列、R系列、M系列，正好与ARM相对应。Cortex–A：Applications，对应高端应用，如设计多核处理器等，一般主频能达到1GHz以上。Cortex–R：Real-time，对应实时应用，一般指高性能的实时应用，如汽车的地盘控制、汽车的刹车系统等。Cortex–M：Microcontroller，针对单片机的特点做了一些低成本、低功耗的应用。Cortex版本中还增加了NEON技术，可

6、加速多媒体和信号处理算法（如视频编码/解码、2D/3D图形、游戏、音频和语音处理、图像处理技术、电话和声音合成），其性能至少为ARMV5性能的3倍，为ARMV6SIMD性能的2倍，可有效处理当前和将来的多媒体格式，从而改善用户体验。ARM处理器的发展对应着ARM体系结构的发展，ARM7系列的处理器基于ARMV4版本的体系结构；ARM9系列的处理器部分基于V4版本，部分基于V5版本，如ARM922T是V4版本的代表CPU，而ARM946E则是基于V5版本体系结构；ARM11系列的处理器基于ARMV6版本的体系结构。由图可以看到ARMV4~V6版本的体系结构通过增加不同的外围电路

7、可以用于不同的应用范围，但从Cortex版本开始，ARM开始针对不同的市场需求设计不同的体系结构，基于Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M三个体系结构设计出不同的微处理器，有不同的应用范围，体系结构不再通用。与体系结构相同，Cortex–A系列的处理器用于高端应用，如掌上电脑；Cortex–R系列的处理器用于实时控制，如汽车控制系统；Cortex–M系列的处理器用于单片机应用，如小型音乐播放器、电子玩具等。五、ARM处理器的应用领域ARM处理器的应用领域包括：工业控制领域、无线通讯领域、