ARM微处理器系列简介

嵌入式系统是当前最热门、最有发展前途的IT应用领城之一。随着需求的增加，在嵌入式领域，8 位处理器已经不能胜任一些复杂的应用，例如GUI、TCPIP、FILESYSTEM 等，而ARM 芯片凭借强大的处理能力和极低的功耗，非常适合这些场合，所以现在越来越多的公司在产品选型时候考虑到使用ARM 处理器。另外，随着ARM 功能的增强和完善，某些方面可以取代原先X86架构的单板机，特别是工控领城。基于以上两个原因，学习和使用ARM 在中国变得非常流行。

ARM 公司设计了许多处理器，它们可以根据使用内核的不同划分到各个系列中。系统划分是基于ARM7、ARM9、ARM10和ARM11内核的，后缀的数字7、9、10、11表示不同的内核设计。数字的升序说明性能和复杂度的提高。ARM8 开发出来后很快就被取代了。
在每个系列中，存储器管理、Cache 和TCM 处理器扩展也有多种变化。ARM继续在可用的产品系列和每个系列内部的不同变种两方面做进一步开发。

ARM7 微处理器
ARM7 内核是冯-诺依曼体系结构，数据和指令使用同一条总线。内核有一条三级流水线，执行行ARMv4 指令集。ARM7 系列微处理器为低功耗的32 位RISC 处理器，最适合对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7 微处理器系列具有如下特点:

1.具有联入式ICE-RT逻辑，调试开发方便。
2.极低的功耗。适合对功耗要求较高的应用，如便携式产品。
3.能够提供0.9MIPSMH2 的3 级流水线结构。
4.代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。
5.对操作系统的支持广泛，包括WindowsCE、Linux.Palmos 等。
6.指令系统与ARM9 系列、ARM9E 系列和ARMIOE 系列兼容，便于用户产品的升级换代。
7.主频最高可达130MIPS，高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。

ARM7 系列微处理器的主要应用领域为: 工业控制、Internet 设备、网络和调制解调设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。**ARM7 系列微处理器包括如下几种类型的核: ARMTTDMI、ARM7TDMI-S、ARM72OT、ARM7EJ。其中，ARM7TDMI 是目前使用最广泛的32 位嵌入式RISC处理器，属于低端ARM处理器核。TDMI的基本含义如下.

T: 支持16 位压缩指令集Thumb.
D: 支持片上Debug.
M: 内嵌硬件采法器(Multiplier).
I: 嵌入式ICE，支持片上断点和调试点。

ARM9 微处理器
ARM9 系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能，它具有以下特点:

》5级整数流水线，指令执行效率更高。
》提供1.1MIPS/MHZ 的哈佛结构。
》支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
》支持32 位的高速AMBA 总线接口。
》全性能的MMU,支持Windows CE、Linux.Palm OS 等多种主流嵌入式操作系统。
》MPU 支持实时操作系统。
》支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力。

ARM9 系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等。ARM9 系列微处理器包含ARM920T、ARM922T 和ARM94OT 3 种类型，
以适用于不同的应用场合。

ARM10E 微处理器
ARM10E 系列微处理器具有高性能、低功耗的特点。由于采用了新的体系结构，与同等的ARM9器件相比较，在同样的时钟频率下，性前提高了近50%。同时，ARM10E 系列微处理器采用了两种先进的节能方式，使其功耗极低。ARM10E 系列微处理器的主要特点如下:

》支持DSP指令集，适合于需要高速数字信号处理的场合。
》6级整数流水线，指令执行效率更高。
》支持32 位ARM指令集和16位Thumb指令集。
》 支持32 位的高速AMBA 总线接口，
》支持VFP10 浮点处理协处理器。
》全性能的MMU,支持WindowsCE、Linux PalmOS 等多种主流嵌入式操作系统。
》支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力。
》主频最高可达400MPS.
》内嵌并行读写操作部件。

ARM10E系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、通信和信息等领域。该系列微处理器包含ARM1020E、ARM1022E和ARM1026EJ-S 3种类型，适用于不同的应用场合。

ARM11微处理器
ARMII36J-S发布于2003 年，是针对高性能和高能效应用而设计的。ARMII36J-S是第一个执行ARMV6 架构指令的处理器，它集成了一条具有独立的load-store和算术流水线的8 级流水线。ARMV6指令包含了针对媒体处理的单指令流多数据流（SIMD)扩展，采用特殊的设计，以改善视频处理性能。ARM1136J-S为了进行快速浮点运算，增加了向量浮点单元。