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ARM详细介绍(1)

ARM详细介绍(1)

计算机体系结构分类
两种典型的结构
·诺依曼结构

哈佛体系结构

·诺依曼结构
·诺依曼机:将数据和指令都存储在存储器中的计算机。
计算系统由一个中央处理单元(CPU)和一个存储器组成。存储器拥有数据和指令,并且可以根据所给的地址对它进行读或写。因此程序指令和数据的宽度相同;如:Intel 8086ARM7MIPS处理器等

哈佛体系结构
哈佛机:为数据和程序提供了各自独立的存储器。

程序计数器只指向程序存储器而不指向数据存储器,这样做的后果是很难在哈佛机上编写出一个自修改的程序

独立的程序存储器和数据存储器为数字信号处理提供了较高的性能。

指令和数据可以有不同的数据宽度;具有较高的效率;如摩托罗拉公司的MC68系列、Zilog公司的Z8系列、ARM10系列等

ARM 7
使用冯·诺依曼体系结构。

ARM 9
使用哈佛体系结构。


ARM公司简介
ARM
Advanced RISC Machines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。 1985年第一个ARM原型在英国剑桥诞生。

公司的特点是只设计芯片,而不生产。它提供ARM技术知识产权(IP)核,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。有ARM7/ARM9等多个版本。除了一些Unix图形工作站外,大多数ARM核心的处理器都使用在嵌入领域。

ARM
,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。

ARM处理器的应用
到目前为止,基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位嵌入式微处理器75%以上的市场份额。

全球80%GSM/3G手机、99%CDMA手机以及绝大多数PDA产品均采用ARM体系的嵌入式处理器。

掌上计算相关的所有领域皆为其所主宰。

主要应用:消费类电子,无线、图像应用开放平台、存储、自动化、智能卡、SIM卡等。

ARM
处理器的三大特点:耗电少功能强、16/32位双指令集、众多合作伙伴。

ARM体系结构版本
ARM
体系结构从最初开发到现在有了很大的改进,并仍在完善和发展。

为了清楚地表达每个ARM应用实例所使用的指令集,ARM公司定义了6种主要的ARM指令集体系结构版本,以版本号V1V6表示

ARM版本 V1版架构

该版架构只在原型机ARM1出现过,只有26位的寻址空间,没有用于商业产品。

其基本性能有
:
基本的数据处理指令(无乘法);

基于字节、半字和字的Load/Store指令
;
转移指令,包括子程序调用及链接指令;

供操作系统使用的软件中断指令SWI

寻址空间:64MB226)。

ARM版本 V2版架构

该版架构对V1版进行了扩展,例如ARM2ARM3V2a)架构。包含了对32位乘法指令和协处理器指令的支持。
版本2a是版本2的变种,ARM3芯片采用了版本2a,是第一片采用片上CacheARM处理器。同样为26位寻址空间,现在已经废弃不再使用。

V2
版架构与版本V1相比,增加了以下功能:

乘法和乘加指令;

支持协处理器操作指令;

快速中断模式;

SWP/SWPB
的最基本存储器与寄存器交换指令
;
寻址空间:64MB

ARM版本 V3版架构

ARM
作为独立的公司,在1990年设计的第一个微处理器采用的是版本3ARM6。它作为IP核、独立的处理器、具有片上高速缓存、MMU和写缓冲的集成CPU

变种版本有3G3M。版本3G是不与版本2a向前兼容的版本3,版本3M引入了有符号和无符号数乘法和乘加指令,这些指令产生全部64位结果。

V3
版架构(目前已废弃)对ARM体系结构作了较大的改动:


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