ARM-Cortex学习（一）

一、ARM

ARM（全称 Advanced RISC Machines）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（Advanced RISC Machines）是英国Acorn（ARM公司最初是其一个部门，后独立成为一个公司）有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。
 

二、ARM内核与架构

任何一款ARM芯片都由两大部分组成：ARM内核，外设。

ARM内核

ARM内核：包括了寄存器组、指令集、总线、存储器映射规则、中断逻辑和调试组件等。

外设部分包括计时器、A/D转换器、存储器、i2c、UART、SPI、ROM…等等，则完全由各芯片厂商自己设计并与ARM内核衔接配套。不同的芯片厂商就有不同的外设，因此构成了数量和规格庞大的ARM芯片产业。

ARM指令集架构

指令集的设计是处理器结构中最重要的一个部分，用ARM的术语称之为ISA（Instruction Set Architecture）。指令集的架构（简称架构）。

指令集可以说是cpu设计的灵魂，是打开CPU这个潘多拉魔盒的咒语，要想使用cpu，我们只能通过这些指令来操作cpu。

对于32位的cpu，这些指令就是一个个32位的01的序列，不同的值就代表了不同的机器指令，cpu的硬件能完美的解析并执行这些指令，比如寻址、运算、异常处理等等。

ARM12更改命名为ARM-Cortex

ARM公司将ARM11以后的产品命名为Cortex，并分为A、R和M三个系列。Cortex系列属于ARMv7架构，是ARM公司最新的指令架构。

        ARM7没有MMU(内存管理单元)，只能叫做MCU（微控制器），不能运行诸如Linux、WinCE等这些现代的多用户多进程操作系统， 因为运行这些系统需要MMU，才能给每个用户进程分配进程自己独立的地址空间 。 ARM9、ARM11，是嵌入式CPU（处理器），带有MMU，可以运行Linux等多用户多进程的操作系统，应用场合也不同于ARM7。

ARM Cortex-A系列

性能级CPU，对主频和性能要求很高（A8 A9 A10 … A53 A76）。该系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用，也叫应用程序处理器。

应用包括：针对消费娱乐和无线产品设计，智能手机、平板电脑、汽车娱乐系统、数字电视、智能本和上网本、家用网关、电子书阅读器等等。

ARM Cortex-R系列

对实时性要求很高，面向深层的嵌入式实时应用。

应用包括：针对需要运行实时操作的系统应用，如汽车制动系统、动力传动解决方案、大容量存储控制器以及联网和打印。

ARM Cortex-M系列

MCU,单片机，针对微控制器，在该领域中需要进行快速且具有高确定性的中断管理、同时需将门数和可能功耗控制在最低。

应用包括：针对成本和功耗敏感的应用，如智能测量、人机接口设备、汽车和工业控制系统、家用电器、消费性产品、医疗器械、微控制器、混合信号设备、智能传感器和汽车电子和气囊等。