第2章 ARM处理器概述ppt课件.ppt

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1、第2章ARM处理器概述从第一片ARM处理器设计研发出来距今已有20多年，经过这20多年的发展，ARM已成为32位嵌入式应用领域、全球范围内最广泛使用的处理器。ARM公司将ARM核授权给几乎所有的半导体公司，由这些公司根据其市场定位设计和制造出各种基于ARM核且具有自己公司产品特色的SoC芯片，广泛应用于嵌入式系统的开发中。这是最为成功的IP核商业化运作。第2章ARM处理器概述（续）1.ARM概念2.ARM体系结构的分类版本及扩展技术3.ARM微处理器系列4.ARM处理器工作状态5.ARM处理器的存储格式6.ARM处理器工作模式7.ARM处理器应用领域和选型8.S3C2410A处理器简

2、介22.1ARM概念ARM公司简介ARM是AdvancedRISCMachines的缩写，它是一家微处理器行业的知名企业，该企业设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC（精简指令集）处理器。公司的特点是只设计芯片，而不生产。它将技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，并提供服务。32.1ARM概念（续）ARM公司简介将技术授权给其它芯片厂商形成各具特色的ARM芯片...2.1ARM概念（续）ARM是AdvancedRISCMachines的缩写，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。随着ARM处理器在全球范围的流行，32

3、位的RISC嵌入式处理器已经成为嵌入式应用和设计的主流。国内外越来越多的工程师在选用ARM来设计他们的产品。2.2ARM体系结构的分类版本及扩展技术迄今为止，ARM公司定义了7种主要的ARMISA（ARMInstructionSetArchitecture，ARM指令集体系结构），随着版本的升级，指令集有了巨大的改进，其版本号分别为V1～V7。同时，各版本中还有一些变种，这些变种定义了指令集中不同的功能。对于相同的ARM体系结构，基于它们的应用软件是兼容的。2.2.2ARM体系结构的扩展ARM处理器在不同指令体系结构的的基础上做了扩展。通常把因扩展而具有某些特殊功能的ARM体系成为它

4、的某种变种。目前支持的变种包括：T变种M变种E变种J变种SIMD变种1．Thumb指令集（T变种）Thumb指令集是把32位ARM指令集的一个子集重新编码后形成的一个特殊的16位指令集。由于16位的指令长度，使得Thumb指令集可得到比ARM指令集成度更高的指令代码，这对于降低产品成本是非常有意义的。对于支持Thumb指令的ARM体系版本，一般加字符T来表示（如ARMv4T版本）。2．长乘指令（M变种）长乘指令是一种生成64位相乘结果的乘法指令（此指令为ARM指令）。M变种增加了以下两条长乘指令：一条指令完成32位整数乘以32位整数，生成64位整数的长乘操作；一条指令完成32位整数乘

5、以32位整数，然后再加上一个32位整数，生成64位整数的长乘加操作。3．增强型DSP指令（E变种）E变种的ARM体系增加了一些增强处理器对典型的DSP算法处理能力的附加指令，这些附加指令主要包括：几条新的完成16位数据乘法和乘加操作的指令。实现饱和的有符号数的加减法操作的指令。Cache预取指令PLD。4．Java加速器Jazelle（J变种）ARM的Jazelle技术是Java语言和先进的32位RISC芯片完美结合的产物。Jazell技术的诞生使得一些必须用到协处理器和双处理器的场合可用单处理器代替5．ARM媒体功能扩展（SIMD变种）SIMD变种指多媒体支持功能。ARM媒体功能扩

6、展SIMD技术极大提高了嵌入式应用系统的音频和视频处理能力。某些高级嵌入式产品需要提供更加人性化的界面，包括语音输入和手写输入等。2.3ARM微处理器系列ARM7微处理器系列ARM9微处理器系列ARM9E微处理器系列ARM10E微处理器系列ARM11系列Cortex系列SecurCore系列SecurCore系列Inter的StrongARM2.3.1ARM7微处理器系列Cache内存管理流水线ThumbDSPJazelleARM7TDMI无无3级有无无ARM7TDMI-S无无3级有无无ARM720T8KBMMU3级有无无ARM7EJ-S无无3级有有有2.3.2ARM9微处理器系列C

7、ache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelleARM9TDMI无无5有无无ARM920T16K/16kMMU5有无无ARM922T8k/8kMMU5有无无2.3.3ARM9E微处理器系列Cache内存管理流水线级别ThumbDSPJazelleARM926EJ-S4KB~128KBMMU5/6有有有ARM946E-S4KB~1MBMPU5有有无ARM966E-S无无5有有无ARM968E-S无无5有有无ARM996HS无MPU5/6有有无2.3.