ARM体系结构及常用接口简介
ARM嵌入式体系结构与接口技术
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1.1.1 嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统的特点
（1）面向特定应用的特点，与“通用型”系统相比，满 足特定应用的特定需求 （2）嵌入式系统的硬件和软件都必须进行高效地设计， 量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更 高的性能 （3）嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和 电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物。
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1.1.2 嵌入式系统的体系结构
嵌入式操作系统不仅具有通用操作系统的一般功 能，如向上提供对用户的接口（如图形界面、库 函数API等），向下提供与硬件设备交互的接口（ 硬件驱动程序等），管理复杂的系统资源， 在系统实时性、硬件依赖性、软件固化性以及应 用专用性等方面，具有更加鲜明的特点
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1.1.2 嵌入式系统的体系结构
5
（4）为了提高执行速度和系统可靠性，嵌入式系统中的 软件一般都固化在存储器芯片中或单片机本身，而不是 存储于磁盘中。 （5）嵌入式开发的软件代码尤其要求高质量、高可靠性 。 （6）嵌入式系统本身不具备二次开发能力，即设计完成 后用户通常不能在该平台上直接对程序功能进行修改， 必须有一套开发工具和环境才能进行再次开发。厂家对 产品固件（Firmware）进行升级
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1.1.1 嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统的基本概念
嵌入式系统应用随处可见，工业、军事、宇宙、通信、运 输、金融、医疗、气象、农业等领域 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机控制系统为基础， 并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成 本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。 嵌入式系统通常由特定功能模块和计算机控制模块组成， 主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统 以及用户应用软件等部分组成。它具有“嵌入性”、“专 用性”与“计算机系统”的三个基本要素。
第2章 ARM体系结构
• 控制位
–
程序状态寄存器PSR（Program Status Register）的最低8位I、F、T和 M[4：0]用作控制位。当异常出现时改变控制位。处理器在特权模式 下时也可由软件改变。
• 中断禁止位 I：置1，则禁止IRQ中断； F：置1，则禁止FIQ中断。 • T位 T=0 指示ARM执行； T=1 指示Thumb执行。 • 模式控制位 M4、M3、M2、Ml和M0（M[4:0]）是模式位，决定处理器 的工作模式，如表2.3.1所列。
6 （最低）
6 5
数据中止
IRQ （外部中断请求） FIQ （快速中断请求）
中止（数据）
IRQ FIQ
中止模式
IRQ FIQ
0x0000,0010
0x0000,0018 0x0000,001C
2
4 3
2.4.2 异常类型的含义
（1）复位
• • 处理器的复位电平有效时，产生复位异常 当ARM处理器或协处理器遇到不能处理的指令时，产生未定义指令异常
2.4 ARM微处理器的异常处理
• 异常：在一个正常的程序流程执行过程中，由内 部或外部源产生的一个事件使正常的程序产生暂 时的停止，称之为异常。
2.4.1 ARM体系结构的异常类型
• ARM体系结构支持7种类型的异常
• 异常出现后，强制从异常类型对应的固定存储器地址开始 执行程序。这些固定的地址称为异常向量（Exception Vectors）。
M[4:0]模式控制位
M[4： 0] 10000 10001 10010 10011 10111
处理器工作 模式 用户模式 FIQ模式 IRQ模式 管理模式 中止模式
可访问的寄存器 PC，CPSR，R14～R0 PC，R7～R0，CPSR, SPSR_fiq，R14_fiq～ R8_fiq PC，R12～R0，CPSR, SPSR_irq，R14_irq， R13_irq PC，R12～R0, CPSR, SPSR_svc，R14_svc， R13_svc PC，R12～R0, CPSR, SPSR_abt，R14_abt， R13_abt
单片机课件第二章 ARM体系结构
2.5
ARM微处理器指令系统
2.5.1 基本寻址方式
寻址方式是根据指令中给出的地址码字段来实现寻找真实操作数地 址的方式，ARM处理器有9 种基本寻址方式。
1.寄存器寻址
操作数的值在寄存器中，指令中的地址码字段给出的是寄存器编 号，指令执行时直接取出寄存器值操作。
例如指令： MOV R1,R2 SUB R0,R1,R2
11111
系统模式
PC，R14～R0，CPSR（ARM v4及以上版本）
并非所有的模式位组合都能定义一种有效的处理器模式。其他组合的 结果不可预知。
2.2 ARM微处理器的寄存器结构
2.2.4 Thumb状态的寄存器集
2.2 ARM微处理器的寄存器结构
2.2.4 Thumb状态的寄存器集
Thumb 状态的寄存器在ARM 状态的寄存器上的映射
在Thumb状态下，程序计数器PC（Program Counter）使用位[1]选 择另一个半字。ARM处理器在两种工作状态之间可以切换。
Thumb状态：当操作数PSR控制位T为1时，执行BX指令进入Thumb 状态。如果处理器在Thumb状态进入异常，则当异常处理（IRQ、 FIQ、Undef、Abort和SWI）返回时，自动转换到Thumb状态。（异 常都是在ARM 状态中执行） ARM状态：当操作数PSR控制位T为0时，执行BX指令进入ARM状态 ；处理器发生异常（IRQ、FIQ、Reset、Undef、Abort和SWI）。在 此情况下，把PC内容复制到异常模式的链接寄存器中，并且异常处 理将从异常向量地址开始。
sys（系统模式）：运行具有特权的操作系统任务。
und（未定义指令中止模式）：当未定义的指令执行时进入该 模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。
ARM嵌入式体系结构与接口技术
AT91SAM7SE512, AT91SAM7X128, AT91SAM7X256, AT91SAM7XC128, AT91SAM7XC256,
AT91SAM9260, AT91SAM9261/3 ，AT91SAM9G20
LH75400, LH75401, LH75410, LH75411
.
23
ARM芯片厂商
2、PCB设计仿真阶段
需要在EDA仿真设计平台下，设计系统原理图及
PCB，并对PCB板上的信号完整性、EMI等进行
仿真，根据仿真结果来对PCB进行合理的布局布
线调整，完成PCB的设计
PCB图
原理图
⑧ 要求开发、设计人员有较高的技能
.
7
通用计算机与嵌入式系统对比
特征
形式和类型
通用计算机
•
组成
•
嵌入式系统
看得见的计算机。
按其体系结构、运算速度
和结构规模等因素分为大
、中、小型机和微机。
•
通用处理器、标准总线和
外设。
软件和硬件相对独立。
•
看不见的计算机。
形式多样，应用领域广泛
，按应用来分。
uCLinux、RT-Linux、Embedix、
XLinux、PoketLinux、红旗嵌入式Linux等
.
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1.4 嵌入式系统开发概述
系统总体开发
基于cortex-a7的arm体系结构与接口技术
ARM Cortex-A7是一种基于ARMv7-A架构的处理器核心，属于ARM 的低功耗应用处理器系列。
它在性能和功耗方面取得了良好的平衡，广泛应用于移动设备、嵌入式系统和物联网设备等领域。
ARM Cortex-A7的主要特点和接口技术包括：1. 架构特性：Cortex-A7采用了ARMv7-A架构，支持32位指令集，并提供了多种指令集扩展，如Thumb-2和NEON等，以提高代码密度和多媒体处理能力。
2. 处理器核心：Cortex-A7采用了超标量乱序执行（Out-of-Order Execution）的架构，具有双发射、乱序执行和多级流水线等特性，可以提供较高的性能和效率。
3. 处理器频率：Cortex-A7的时钟频率可根据具体实现而异，通常在几百MHz到几GHz之间，可以根据功耗和性能要求进行调整。
4. 高效能耗比：Cortex-A7以低功耗为设计目标，具有较低的静态功耗和动态功耗。
它采用了一些功耗优化技术，如动态电压频率调节（DVFS）、低功耗待机模式和智能缓存等，以在提供足够性能的同时降低功耗。
5. 内存接口：Cortex-A7支持多种内存接口技术，包括LPDDR2、DDR3、DDR3L和DDR4等，可以与不同类型的内存进行高效通信。
6. 外设接口：Cortex-A7提供了多种外设接口，如UART、SPI、I2C 和USB等，用于与外部设备进行通信和控制。
7. 硬件加速器：Cortex-A7还支持NEON向量处理引擎，用于高效处理多媒体数据和信号处理任务。
此外，它还可以与其他硬件加速器，如GPU和图像处理器等进行协同工作，以提高整体系统性能。
总的来说，基于Cortex-A7的ARM体系结构具有较低的功耗、高性能、丰富的接口技术和良好的可扩展性，适用于多种低功耗应用场景，如智能手机、平板电脑、物联网设备和工业控制等。
ARM7体系结构详细介绍
ARM7体系结构详细介绍简介ARM（Advanced RISC Machines）是一种32位的RISC（Reduced Instruction Set Computer）处理器架构，广泛应用于嵌入式系统、智能手机和平板电脑等领域。
ARM7是ARM体系结构中的一代经典产品，采用了精简指令集，具有低功耗、高效能和高性价比等特点。
架构特性处理器核心ARM7处理器核心是一个半导体芯片，包含了用于指令解码、执行、访存等任务的硬件单元。
ARM7采用了5级流水线架构，可以实现超过20万条指令每秒的处理性能。
此外，ARM7支持可选的乘法器、除法器和调试接口，以满足不同的应用需求。
寄存器ARM7提供了一组寄存器来存放指令和数据。
寄存器分为通用寄存器和特殊目的寄存器两种。
通用寄存器包括16个32位的寄存器，用于存储临时数据和计算结果。
特殊目的寄存器包括程序计数器（PC）、堆栈指针（SP）等，用于指导程序执行和管理堆栈。
存储器ARM7的存储器包括内部存储器和外部存储器两部分。
内部存储器分为指令存储器和数据存储器，用于存放程序指令和数据。
外部存储器通常是闪存、RAM等，用于扩展存储容量。
ARM7支持32位的地址总线，可以寻址最多4GB的内存空间。
性能与功耗ARM7采用了先进的CMOS工艺，使得它具有低功耗和高性能的特性。
ARM7的功耗通常在几个毫瓦到几十个毫瓦之间，可以满足嵌入式系统对功耗的严格要求。
同时，ARM7的高性能使得它可以处理复杂的计算任务，例如图像处理、音视频处理等。
调试与开发ARM7支持ARM公司定义的JTAG调试接口，可以通过调试器进行程序的单步调试、断点设置等操作。
此外，ARM7还提供了丰富的开发工具和软件支持，开发者可以使用C语言、汇编语言等进行编程，方便快捷地开发ARM7的应用程序。
应用领域由于ARM7具有低功耗、高效能和高性价比等特点，因此广泛应用于各种嵌入式系统和移动设备。
下面是一些主要的应用领域：嵌入式系统ARM7在嵌入式系统中得到了广泛的应用，例如工业控制、智能家居、汽车电子等领域。
基于cortex-a7的arm体系结构与接口技术
基于cortex-a7的arm体系结构与接口技术基于Cortex-A7的ARM体系结构与接口技术Cortex-A7是ARM公司设计的一款高效能低功耗处理器内核。
它基于ARMv7-A体系结构，并使用了ARM的Thumb-2指令集，以提供更好的代码密度和节能特性。
Cortex-A7广泛应用于移动设备、物联网和嵌入式系统等领域。
ARM体系结构是一种低功耗、高性能的处理器架构。
它采用精简指令集(RISC)的设计哲学，以减少指令的数量和复杂性，从而提高处理器的性能和功耗效率。
Cortex-A7作为ARM体系结构的一部分，具有以下特点：1. 高性能：Cortex-A7采用超标量技术，可同时执行多个指令，从而提高处理器的吞吐量和并行性能。
它还支持动态指令调度，通过重排序指令来提高指令级并行性。
2. 低功耗：Cortex-A7采用了ARM的大小核技术。
即在同一个芯片上同时集成了Cortex-A7和Cortex-A15两个处理器内核。
Cortex-A7主要负责处理低功耗任务，而Cortex-A15则用于处理高性能任务。
这种设计可以实现功耗和性能的平衡。
3. 异构多核：Cortex-A7还支持异构多核架构。
它可以与其他Cortex-A内核配合工作，实现更高的并行性和处理能力。
例如，在移动设备中，Cortex-A7与Cortex-A15的组合可以实现更好的性能和功耗。
除了处理器内核，Cortex-A7还支持各种接口技术，以满足不同应用场景的需求。
以下是一些常见的接口技术：1. AMBA接口：Cortex-A7采用了ARM的AMBA总线标准，包括AMBA AXI、AHB和APB等接口。
这些接口提供了高效的数据传输机制，支持多种外部设备的连接和通信。
2. 引脚接口：Cortex-A7的芯片上引脚提供了多种接口，包括GPIO、UART、SPI、I2C和SDIO等。
这些接口可以连接到外部设备，如传感器、存储器和通信模块等。
3. 存储接口：Cortex-A7支持多种存储器接口，包括SD卡接口、NAND和NOR闪存接口以及DDR3/DDR4内存接口。
ARM体系结构
ARM体系结构
ARM作为一种微处理器体系结构，具有广泛应用范围、高性价比、低功耗等优势，在晶体管规模以及架构方面有着很大的节省，因而受到了越来越多应用者的青睐。
ARM体系结构包括处理器（Processor）、片外存储器（External Memory）、I/O接口（Input/Output Interface）、外围器件（Peripheral Devices）、软件支持（Software Support）等内容。
从处理器来说，ARM体系结构提供了一系列非常细分的机型，它们有不同的特性和操作速度，可以满足不同的性能需求，而且这些机型一般都有较高的可缩放性，所以在产品设计的过程中可以根据实际要求选择合适的特性和速度。
从片外存储器来说，ARM体系结构支持使用不同类型的存储器，比如SRAM、DRAM、Flash等，可以根据应用性能和耗电量的需求，来选择合适的存储器以满足不同应用场景的需求，而且存储器容量也比较可观，一般可以满足大部分应用场景的要求。
从I/O接口来说，ARM体系结构支持多种接口，如USB、I2C、SPI、UART等，通过这些接口可以与周边的外设进行连接，而这些接口的功耗和速度也比较低。
ARM体系结构及常用接口简介解析
•
进入ARM状态：
执行BX指令，并设置操作数寄存器的状态（位[0]） 为0。 – 进入异常时，将PC放入异常模式链接寄存器中，从异 常向量地址开始执行也可进入ARM状态
–
ARM微处理器：处理器工作状态
• Thumb-2 :增加了混合模式能力 – 定义了一个新的32-bit指令集能在传统的 16-bit指令运行的Thumb状态下同时运行。 – 这样能在一个系统中更好地平衡ARM和 Thumb代码的能力，使系统能更好地利 用ARM级别的性能和Thumb代码的密度 的优势
ARM异常处理
异常向量表（Exception Vectors）
地 址 0x0000,0000 0x0000,0004 0x0000,0008 0x0000,000C 0x0000,0010 0x0000,0014 0x0000,0018 0x0000,001C 复位 未定义指令 软件中断 中止（预取指令） 中止（数据） 保留 IRQ FIQ 异 常 进入模式 管理模式 未定义模式 管理模式 中止模式 中止模式 保留 IRQ FIQ
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ARM920T系统结构分析
ARM7TDMI
Instruction Fetch ThumbARM decompress ARM decode Reg Select
Reg Read
Shift
ALU
Reg
Write
FETCH
DECODE
EXECUTE
ARM9TDMI
Instruction Fetch ARM or Thumb Inst Decode Reg Reg Decode Read Shift + ALU Memory Access Reg Write
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arm内核全解析_arm内核体系结构分类介绍
arm内核全解析_arm内核体系结构分类介绍ARM处理器是英国Acor n有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。
全称为Ad vanced RISC Machine。
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。
ARM内核特点ARM处理器为RISC芯片，其简单的结构使ARM内核非常小，这使得器件的功耗也非常低。
它具有经典RISC的特点：* 大的、统一的寄存器文件；* 简单的寻址模式；* 统一和固定长度的指令域，3地址指令格式，简化了指令的译码。
编译开销大，尽可能优化，采用三地址指令格式、较多寄存器和对称的指令格式便于生成优化代码；* 单周期操作，ARM指令系统中的指令只需要执行简单的和基本的操作，因此其执行过程在一个机器周期内完成；* 固定的32位长度指令，指令格式固定为32位长度，这样使指令译码结构简单，效率提高；* 采用指令流水线技术。
ARM内核体系结构ARM架构自诞生至今，已经发生了很大的演变，至今已定义了7种不同的版本：V1版架构：该架构只在原型机ARM1出现过，其基本性能包括基本的数据处理指令（无乘法）、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、软件中断指令、寻址空间64MB。
V2版架构：该版架构对V1版进行了扩展，如ARM2与ARM3（V2a版）架构，增加的功能包括乘法和乘加指令、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。
V3版架构：该版对ARM体系结构作了较大的改动，把寻址空间增至32位（4G B），增加了当前程序状态寄存器CPSR和程序状态保存寄存器 SPSR以便于异常处理。
增加了中止和未定义2种处理器模式。
ARM6就采用该版结构。
指令集变化包括增加了M RS/MSR指令，以访问新增的CPSR /SPSR寄存器、增加了从异常处理返回的指令功能。
5ARM体系结构
配备MMU和 最快 最高 Cache
合理
媒体播放器，产品举 例：MP3，机顶盒， iPOD，智能手机，
PAD
去除MMU， 较快 合理 备有Cache
较低
数字信号处理，产品 举例：汽车ABS系统， 路由器，交换机，航 电系统
没有存储子 系统，即不 含MMU。
5
体系结构版本V3
这个体系结构版本将寻址范围扩展到了32位。 当前程序状态信息由过去存于R15中移到一个 新的当前程序状态寄存器CPSR（Current Program Status Register）中。增加了程序状态 保存寄存器SPSR（Saved Program Status Registers），以便当异常出现时保留CPSR的 内容。增加了2个指令（MRS和MSR），允许 访问新的CPSR和SPSR寄存器。
ARM状态，运行32位的ARM指令集 Thumb状态，运行16位的Thumb指令集 在任何一种工作状态可以通过转移指令切换到另一种
工作状态。 ARM和Thumb之间的状态切换不影响处理器工作模式
和寄存器中的内容。 加电起动时处理器工作在ARM状态。
2024/2/22
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指令集压缩
对于传统的微处理器体系结构，指令和数据具有同样 的宽度。 与16位体系结构相比，32位体系结构在操纵32位数 据时呈显了更高的性能，并可更有效地寻址更大的 空间。 一般来讲，16位体系结构比32位体系结构具有更高 的代码密度，但只有近似一半的性能。
提高了T变量中ARM／Thumb之间切换的效率； 让非T变量同T变量一样，使用相同的代码生成技 术。增加了一个前导零计数（count leading zeros） 指令，该指令允许更有效的整数除法和中断优先 程序；增加了软件断点指令；为协处理器设计者 增加了更多可选择指令；对由乘法指令如何设置 标志进行了定义。
ARM体系结构ARM简介
;从Arm形状(xíngzhuàn)切换到 Thumb形状(xíngzhuàn)
LDR R0,=Lable+1
BX
R0
;从Thumb形状(xíngzhuàn)切换到 ARM形状(xíngzhuàn)
LDR R0,=Lable
BX
R0
Lable
ADD
R0,R1,第R二十2一页，共43页。
跳转地址标号(偶数〕
尾执行也可进入ARM外形
BX Rm
第二十二页，共43页。
；从ARM外形(wài xínɡ)转变为 Thumb外形(wài xínɡ)
；从Thumb ARM外形(wài xínɡ) 转变为ARM外形(wài xínɡ)
勇于开始，才能找到成功的路
CODE32 LDR R0,=Label+1 BX R0
第九页，共43页。
ARM体系结构还采用一些特别的技术(jìshù)，在保证高功用的 前提下尽量添加芯片的面积，并降低功耗
一切的ARM指令都可以依据前面的执行结武断议能否被执行， 从而提高指令的执行效率
可用加载/存储指令批量传输数据，以提高数据的传输效率。 可在一条数据处置指令中同时完成逻辑处置和移位功用。 在循环处置中运用地址的自动增减来提高运转效率
ARM Thumb
PC
PC
Fetch
从存储器中读取指令(zhǐlìng)
PC - 4 PC-2
PC - 8
PC - 4
Decode
Execute
解码(jiěmǎ)指令
寄存器读〔从寄存器Bank〕 移位及ALU操作 寄存器写〔到寄存器Bank 〕
PC指向正被取指的指令(zhǐlìng)，而非正在执行的指令(zhǐlìng)
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。
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ARM微处理器系列
ARM微处理器系列
ARM7系列 ARM9系列 ARM9E系列
ARM10E系列
SecurCore系列
Intel的Xscale 其中,ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处 理器系列，每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同 应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应 用而设计。
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ARM处理器核心技术演进路线
1GHz 800MHz
ARMv7-Cortex
指令集
Cortex-A9 MPCore
(1~4核心)
Cortex-A8
600MHz
ARMv6 指令集 ARM11 MPCore (1~4核心)
ARMv5 400MHz 指令集
ARM1136J(F)-S
200MHz
ARM1026EJ-S ARM926EJ-S
ARM微处理器的特点—高效的指令系统
ARM微处理器支持两种指令集:ARM指令集和 Thumb指令集。 ARM指令为32位的长度,Thumb指令为16位长 度。Thumb指令集为ARM指令集的功能子集，但 与等价的ARM代码相比较，可节省30％～40％以 上的存储空间，同时具备32位代码的所有优点。
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ARM技术的应用领域及特点
ARM微处理器的特点—大量使用寄存器
ARM 处理器共有37个寄存器,被分为若干个组， 这些寄存器包括:
➢ 31个通用寄存器,包括程序计数器（PC 指 针），均为32位的寄存器; ➢ 6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态 及程序的运行状态，均为32位。
6
ARM技术的应用领域及特点
我国的中兴集成电路、大唐电讯、中芯国际和上海华虹, 以及国外的一些公司如德州仪器、意法半导体、Philips、 Intel、Samsung等都推出了自己设计的基于ARM核的处理器。
3பைடு நூலகம்
ARM技术的应用领域及特点
ARM微处理器的特点—低功耗、低成本、 高性能
➢采用RISC指令集 ➢使用大量的寄存器 ➢ARM/THUMB指令支持 ➢三/五级流水线
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ARM技术的应用领域及特点
ARM微处理器的特点—采用RISC体系结构
采用RISC架构的ARM处理器一般具有如下特点:
➢ 固定长度的指令格式,指令归整、简单、基 本寻址方式有2～3种; ➢ 使用单周期指令,便于流水线操作执行;
➢ 大量使用寄存器,数据处理指令只对寄存器 进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储 器，以提高指令的执行效率。
45nm制程 65nm制程
90nm制程
130nm制程
2005
2006 2007
2008 2009
数据源:ARM,三星，DIGITIMES整理，2009/9
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ARM微处理器系列
ARM9微处理器系列
ARM9系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最 佳的表现。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。
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ARM微处理器系列
ARM9微处理器系列
ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器 仪表、安全系统、机顶盒、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 ARM940T三种类型,以适用于不同的应用场合。
12
ARM920T系统结构分析
ARM9TDMI采用5级流水线,具有分开的指令和数据存 储器:
ARM or Thumb Inst Decode
Reg
Reg
Decode Read
DECODE
精简指令集系统RISC（Reduced Instruction Set Computer） 复杂指令集系统CISC（Complex Instruction Set Computer）
2
ARM技术的应用领域及特点
ARM 公司的Chip less模式
世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处 理器核,根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路， 从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。 基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处 理器75％以上的市场份额,ARM技术正在逐步渗入到我们生 活的各个方面。
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ARM技术的应用领域及特点
ARM微处理器的特点—其他技术
除此以外,ARM体系结构还采用了一些特别的技术，在 保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积，并降低功耗: 所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行, 从而提高指令的执行效率。 可用加载/存储指令批量传输数据,以提高数据的传输效 率。
（1）取指：从存储器中取出指令，并将其放入指令 流水线。
（2）译码：对指令进行译码。 （3）执行：把一个操作数移位，产生ALU的结果。 （4）缓冲/数据：如果需要，则访问数据存储器;否 则ALU的结果只是简单地缓冲1个时钟周期，以便所有 的指令具有同样的流水线流程。 （5）回写：将指令产生的结果回写到寄存器，包括 任何从存储器中读取的数据。
第二章 ARM体系结构及常用接口简介
1
ARM技术的应用领域及特点
ARM－Advanced RISC Machines
ARM（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。
1991年ARM公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计 技术的授权。
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ARM920T系统结构分析
ARM7TDMI
Instruction Fetch
FETCH
ARM decode ThumbARM decompress
Reg Select
DECODE
Reg Read
Shift
ALU
Reg
Write
EXECUTE
ARM9TDMI
Instruction Fetch
FETCH