ARM系列芯片选择的原则及性能比较

ARM芯片选择的一般原则：

1.      功能 USB 网络 串口 液晶显示

2.      性能功耗速度

3.      价格

4.      操作系统支持

5.      熟悉程度和开发资源

6.      供货稳定 大厂家 通用的芯片

ARM系列		MMU/MPU	结构	功耗mW/MHz	速度MIPS/MHz	主频MHz	应用领域
ARM7		不带	3级流水线 冯诺依曼结构	0.28	0.9	20-133	工业产品
ARM9		MMU	5级流水线 哈佛结构	0.7	1.1	100-233	消费、医疗、工业
ARM10E		MMU MPU	6级流水线 V5架构	1000	1.25	300-700	无线设备、数字消费品
ARM11		MMU	8级流水线 V6架构	0.4		350-500	消费类、网络，多媒体处理方面优势
Cortex	Cortex-A	MMU	V7架构	<300	2.0	600-1000	应用，消费、无线产品
	Cortex-R	MMU	V7架构	0.27	1.62	300	实时控制 汽车电子、网络和影像系统
	Cortex-M	MPU	3级流水线 V7架构	0.19	1.25	100	微控制器、汽车车体系统、网络装置
SecurCore		MPU	5级流水线	-	--	--	安全方面，电子商务，网络银行

MMU:存储管理单元

MPU:存储保护单元、

比较项目	ARM7	Cortex-M3
架构	ARMv4T（冯诺依曼） 指令和数据总线共用，会出现瓶颈	ARMv7-M（哈佛） 指令和数据总线分开，无瓶颈
指令集	32位ARM指令+16位Thumb指令  两套指令之间需要进行状态切换	Thumb/Thumb-2指令集 16位和32位 指令可直接混写，无需状态切换
流水线	3级流水线 若出现转移则需要刷新流水线，损失惨重	3级流水线+分支预测 出现转移时流水线无需刷新，几乎无损失
性能	0.95DMIPS/MHz（ARM模式）	1.25DMIPS/MHz
功耗	0.28mW/MHz	0.19mW/MHz
低功耗模式	无	内置睡眠模式
面积	0.62mm2（仅内核）	0.86mm2（内核+外设）
中断	普通中断IRQ和快速中断FIQ太少，大量外设不得不复用中断	不可屏蔽中断NMI+1-240个物理中断 每个外设都可以独占一个中断，效率高
中断延迟	24-42个时钟周期，缓慢	12个时钟周期，最快只需6个
中断压栈	软件手工压栈，代码长且效率低	硬件自动压栈，无需代码且效率高
存储器保护	无	8段存储器保护单元（MPU）
内核寄存器	寄存器分为多组、结构复杂、占核面积多	寄存器不分组（SP除外），结构简单
工作模式	7种工作模式，比较复杂	只有线程模式和处理模式两种，简单
乘除法指令	多周期乘法指令，无除法指令	单周期乘法指令，2-12周期除法指令
位操作	无 访问外设寄存器需分“读-改-写”3步走	先进的Bit-band位操作技术，可直接访问外设寄存器的某个值
系统节拍定时	无	内置系统节拍定时器，有利于操作系统移植