刘彦文《基于ARM的嵌入式系统原理和应用》第1章.pptVIP

另外，对于2005年以后ARM公司投入市场的ARMv7指令集结构的处理器核，命名规则有所改变，名称以“ARM Cortex”开头，之后附加字母“-A”、“-R”或“-M”，表示该处理器核的适用领域，随后还有一个数字，表示产品序列号，如ARM Cortex-A8、ARM Cortex-M3、ARM Cortex-R4等。附加字母“-A”、“-R”、“-M”表示的适应领域为： ARM Cortex-A，应用处理器，支持2GHz+标准频率的高性能处理器，支持下一代移动Internet设备。 ARM Cortex-R，实时处理器，面向深层嵌入式实时应用。 ARM Cortex-M，微控制器，面向具有确定性的、微控制器应用的、成本敏感型的解决方案。 ⒉ ARM系列处理器核的性能 除了2012年发布的基于64位处理器的ARMv8指令集结构的ARM Cortex-A57/A53处理器核以外，目前在用的ARM系列处理器核的品种共有20多种，共同点是：字长32位、RISC结构、部分产品附加16位的Thumb指令集等。这些核得到了众多嵌入式操作系统的支持。表1-3中列出了ARM系列中一些典型的核以及它们的主要性能。 1.5.2 ARM指令集结构版本和变异 ⒈ ARM指令集结构版本和变异 许多版本带有表示变异的字母，通常用于表示在该版本中收集了指定的附加的指令。例如表示变异的字母M，表示只增加了4条长乘、长乘累加指令；而表示变异的字母T，表示增加了全部Thumb指令集。 正在使用的版本4~7的描述列表，见表1-4。 （见P20） 版本4~7中，通常低版本中的指令（所对应的功能），在高版本中仍然保留。 ⒉ 变异简介 ⑴ Thumb指令集（T变异） ARM指令集结构用字母T表示版本变异，出现字母T表示该版本中扩展了Thumb指令集。 Thumb指令集是对ARM指令集中部分指令重新编码的一个指令集。ARM指令集指令长度为32位，Thumb指令集指令长度为16位。使用Thumb指令集的代码密度，比使用ARM指令集的代码密度更高。 有两个Thumb指令集版本： 在ARM指令集结构版本4中，出现字母T表示Thumb版本1； 在ARM指令集结构版本5及以后的版本中，出现字母T表示Thumb版本2。Thumb 2版是一个经过优化的16/32位混合指令集。 ⑵ 长乘指令（M变异） ARM指令集M变异表示包含4条额外的长乘、长乘累加指令，运算的结果均为64位。 ⑶ 增强DSP指令（E变异） ARM指令集E变异表示包含了一些额外的指令，这些指令增强了ARM处理器典型的DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理）算法性能。 ⑷ Java加速器（J变异） ARM指令集J变异表示含有Java加速器Jazelle。 ⒊ ARM指令集结构版本命名举例 ⑴ ARM指令集结构版本命名举例 ARM指令集结构版本命名举例见表1-5。 （见P21） ⑵ ARM处理器核与指令集结构版本 不同的ARM处理器核与指令集结构版本对应关系举例见表1-6。 (见P21) ⒋ ARMv8-A指令集结构简介(见P22) END ARM公司是全球领先的16/32位RISC微处理器知识产权（Intellectual Property ，IP）设计供应商，ARM公司并不生产芯片，而是通过颁发许可证，由合作伙伴生产各种型号的微处理器芯片。许多著名半导体公司与ARM公司有着合作关系，例如Intel、TI、Sony、Apple、Freescale、Motorola、三星、飞利浦、富士通等。目前有650多家关联共同体（Connected Community）成员支持ARM处理器。 ARM处理器品种比较多，常用品种可以按处理器位（bit）数分为32位/64位处理器。32位处理器中比较常用的有经典ARM处理器、Cortex嵌入式实时处理器/微控制器和Cortex应用处理器，在这些处理器下面又可划分出不同的系列。表1-1列出了常用系列（到2015年12月底）已经颁发的许可证数量。 （见P8） 此外，Intel公司基于ARM处理器开发的StrongARM处理器、服从ARMv5TE指令集的XScale系列微处理器，以及TI公司使用ARM处理器开发的OMAP系列微处理器、三星电子公司使用ARM处理器开发的S3C系列微处理器，应用较为广泛。 基于ARM核的微处理器芯片在PDA、智能手机、DVD、手持GPS、机顶盒、游戏机、数码相机、打印机、终端机等许多产品中得到了广泛的应用。 ARM既表示一个公司的名称，也表示这个公司设计的处理器的体系结构。 ⒉ MIPS MIPS是Microprocessor without Interlocked Pipel