ARM的发展历程
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
❖ RISC即精简指令集计算机，起初为达到降低售价把 面积设计的小，功耗低是顺带的优势，而价格低廉 功耗少天然适合移动设备，1990年11月，从苹果获 得150万英镑投资，从VLSI获25万英镑投资， Acorn则是12个工程师和作价150万英镑的IP，外加
1991年 ARM6
提出32位寻址，采用全新的指令集和状态寄 存器（苹果的数码产品）
ARM 嵌入式系统 第1章 嵌入式系统概述
1.1 嵌入式系统的概念
❖ 嵌入式系统的出现：
电子1计94算6年机
20微世处纪理7器0年代控制专业
将微处理器 嵌入到一个 对象体系中
嵌入式系统的嵌入式本质： 将一个计算机嵌入到一个对象体系中
单片机也能 实现？！
实现智能 化控制
自动驾驶仪、 轮机状态监
测系统
市场份额。
1.1 嵌入式系统的概念
❖ 计算机的分类有很多种，按照计算机的嵌入 式应用和非嵌入式应用将其分为嵌入式计算 机和通用计算机。
1996年 ARM7 广泛应用
Wince应用于ARM，出现了带有彩色液晶屏 的数码产品，能玩游戏
随后出现 iphone 1代2代产品，使用了 ARM11，apple ARM A5、A6应用于3代产品（ 最新）
市场概述2011年: 智能手机出货4.7亿部，ARM架构芯片占90%， 功能手机出货6.6亿部，ARM架构芯片占95%， 硬盘和固态驱动器出货7亿，ARM占90%， 数码相机1.5亿台，ARM占80%， 打印机1亿部，ARM占65%份额， 数字电视和机顶盒4亿台，ARM占40%份额， 另外还包括网关路由器、智能卡等领域占据一定
❖ 最早的单片机是Intel公司的 8048，它出现在1976 年。Motorola同时推出了68HC05，Zilog公司推出 了Z80系列，这些早期的单片机均含有256字节的 RAM、4K的ROM、4 个8位并口、1个全双工串行 口、两个16位定 时 器。之后在80年代初，Intel又 进一步完善了8048，在它的基础上研制成功了8051，
这在单片机的历史上是值得纪念的一页，迄今为止， 51系列的单片机仍然是最为成功的单片机芯片，在 各种产品中有着非常广泛的应用。
❖ 从80年代早期开始，嵌入式系统的程序员开始 用商业级的“操作系统”编写嵌入式应用软件， 这使得可以获取更短的开发周期，更低的开发 资金和更高的开发效率，“嵌入式系统”真正 出现了。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
❖ ARM和单片机的区别？
❖ arm是单片机的一种，51也是，但arm的 ROM和RAM远大于51，而且I/O口功能和处 理速度也是两个级别的，arm能上很多操作系 统，51只能勉强上极其简单的实时操作系统， 所以arm常用来开发手机等多媒体产品，51 只能完成有限的实时控制功能，形象一点说， 51和arm的等级差别就像手机和个人电脑的 等级差别。
教学目标
1. 了解嵌入式系统概念，历史、现状与发展趋势 2. 掌握ARM体系结构 3. 掌握ARM汇编语言、C语言程序设计 4. 了解常见ARM芯片的性能特点 5. 了解嵌入式系统的设计方法和设计过程
教学内容 1. 嵌入式系统概述（第一章）
2. ARM体系结构（ARM微处理器的编程模型）（第二章） 3. ARM指令系统 （第三章） 4. ARM汇编程序设计 （第四章） 5. ARM教学实验开发平台概述（第六章、第八章） 6. PXA270ARM硬件结构（第五章） 7. 嵌入式操作系统（第七章） 8. 实验（24学时）
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。
70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器 、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装 置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便 宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但 是这时的应用只是使用8位的芯片，执行一些单线程的 程序，还谈不上“系统”的概念。
中国南方有个乡镇企业也买了同样的生产线，老板发现这个 问题后大为脑火，找了个小工来说：“***给老子把这个搞定，
补充：ARM HISTORY
❖ ARM最早于1990年由Acorn改组而来，之前Acorn 时期开发出自己第一代32位、6MHz、3.0m处理器， 即ARM1，并用它做出一台RISC指令集的计算机， 也就是说当时还是在沿袭传统的方式，自己设计芯 片出售芯片，早期使用Acorn芯片产品的包括苹果 的Newton pad等。
❖ 引入嵌入式操作系统之后，ARM可以实现许 多单片机系统不能完成的功能。比如：嵌入 式web服务器，java虚拟机等。也就是说，有 很多免费的资源可以利用，上述两种服务就 是例子。如果在单片机上开发这些功能可以 想象其中的难度。
❖ 现在C51系列可以跑到50MHz甚至60MHz 但是普通的一个ARM9就可以实现400MHz以 上的运算速度
主要教学参考书 《ARM体系结构与编程》
杜春雷编著.北京：清华大学出版社.2003
其它中文参考书
相关的网站
英文网站： www.arm.com www.arm.com/chinese/ www.intel.com http://www.marvell.com/
中文网站： 关键词：ARM, 嵌入式
双核的ARM速度更可以达到GHz级别 片内资源也完全没有可比性
❖ 最后用个比喻来形容一下它们的区别：
联合利华引进了一条香皂包装生产线，结果发现这条生产线 有个缺陷：常常会有盒子里没装入香皂。总不能把空盒子卖 给顾客啊，他们只好请了一个学自动化的博士后设计一个方 案来分拣空的香皂盒。博士后拉起了一个十几人的科研攻关 小组，综合采用了机械、微电子、自动化、X射线探测等技 术，花了几十万，成功解决了问题。每当生产线上有空香皂 盒通过，两旁的探测器会检测到，并且驱动一只机械手把空 皂盒推走。
课程关联
先修课程：数字电子技术、微机原理、C语 言
后续课程：毕业设计
总学时：64学时教学安排
包括实验课程 （24学时）
评价与考核
❖ 平时成绩占10%（出勤，课堂表现，回答问 题、作业），期中成绩（实验）占20%，期 末考试占70%
教材
《ARM嵌入式系统教程》 张石 主编.北京：机械工业出版社， 2011年2月 第一版
1991年 ARM6
提出32位寻址，采用全新的指令集和状态寄 存器（苹果的数码产品）
ARM 嵌入式系统 第1章 嵌入式系统概述
1.1 嵌入式系统的概念
❖ 嵌入式系统的出现：
电子1计94算6年机
20微世处纪理7器0年代控制专业
将微处理器 嵌入到一个 对象体系中
嵌入式系统的嵌入式本质： 将一个计算机嵌入到一个对象体系中
单片机也能 实现？！
实现智能 化控制
自动驾驶仪、 轮机状态监
测系统
市场份额。
1.1 嵌入式系统的概念
❖ 计算机的分类有很多种，按照计算机的嵌入 式应用和非嵌入式应用将其分为嵌入式计算 机和通用计算机。
1996年 ARM7 广泛应用
Wince应用于ARM，出现了带有彩色液晶屏 的数码产品，能玩游戏
随后出现 iphone 1代2代产品，使用了 ARM11，apple ARM A5、A6应用于3代产品（ 最新）
市场概述2011年: 智能手机出货4.7亿部，ARM架构芯片占90%， 功能手机出货6.6亿部，ARM架构芯片占95%， 硬盘和固态驱动器出货7亿，ARM占90%， 数码相机1.5亿台，ARM占80%， 打印机1亿部，ARM占65%份额， 数字电视和机顶盒4亿台，ARM占40%份额， 另外还包括网关路由器、智能卡等领域占据一定
❖ 最早的单片机是Intel公司的 8048，它出现在1976 年。Motorola同时推出了68HC05，Zilog公司推出 了Z80系列，这些早期的单片机均含有256字节的 RAM、4K的ROM、4 个8位并口、1个全双工串行 口、两个16位定 时 器。之后在80年代初，Intel又 进一步完善了8048，在它的基础上研制成功了8051，
这在单片机的历史上是值得纪念的一页，迄今为止， 51系列的单片机仍然是最为成功的单片机芯片，在 各种产品中有着非常广泛的应用。
❖ 从80年代早期开始，嵌入式系统的程序员开始 用商业级的“操作系统”编写嵌入式应用软件， 这使得可以获取更短的开发周期，更低的开发 资金和更高的开发效率，“嵌入式系统”真正 出现了。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
❖ ARM和单片机的区别？
❖ arm是单片机的一种，51也是，但arm的 ROM和RAM远大于51，而且I/O口功能和处 理速度也是两个级别的，arm能上很多操作系 统，51只能勉强上极其简单的实时操作系统， 所以arm常用来开发手机等多媒体产品，51 只能完成有限的实时控制功能，形象一点说， 51和arm的等级差别就像手机和个人电脑的 等级差别。
教学目标
1. 了解嵌入式系统概念，历史、现状与发展趋势 2. 掌握ARM体系结构 3. 掌握ARM汇编语言、C语言程序设计 4. 了解常见ARM芯片的性能特点 5. 了解嵌入式系统的设计方法和设计过程
教学内容 1. 嵌入式系统概述（第一章）
2. ARM体系结构（ARM微处理器的编程模型）（第二章） 3. ARM指令系统 （第三章） 4. ARM汇编程序设计 （第四章） 5. ARM教学实验开发平台概述（第六章、第八章） 6. PXA270ARM硬件结构（第五章） 7. 嵌入式操作系统（第七章） 8. 实验（24学时）
嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。
70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器 、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装 置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便 宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但 是这时的应用只是使用8位的芯片，执行一些单线程的 程序，还谈不上“系统”的概念。
中国南方有个乡镇企业也买了同样的生产线，老板发现这个 问题后大为脑火，找了个小工来说：“***给老子把这个搞定，
补充：ARM HISTORY
❖ ARM最早于1990年由Acorn改组而来，之前Acorn 时期开发出自己第一代32位、6MHz、3.0m处理器， 即ARM1，并用它做出一台RISC指令集的计算机， 也就是说当时还是在沿袭传统的方式，自己设计芯 片出售芯片，早期使用Acorn芯片产品的包括苹果 的Newton pad等。
❖ 引入嵌入式操作系统之后，ARM可以实现许 多单片机系统不能完成的功能。比如：嵌入 式web服务器，java虚拟机等。也就是说，有 很多免费的资源可以利用，上述两种服务就 是例子。如果在单片机上开发这些功能可以 想象其中的难度。
❖ 现在C51系列可以跑到50MHz甚至60MHz 但是普通的一个ARM9就可以实现400MHz以 上的运算速度
主要教学参考书 《ARM体系结构与编程》
杜春雷编著.北京：清华大学出版社.2003
其它中文参考书
相关的网站
英文网站： www.arm.com www.arm.com/chinese/ www.intel.com http://www.marvell.com/
中文网站： 关键词：ARM, 嵌入式
双核的ARM速度更可以达到GHz级别 片内资源也完全没有可比性
❖ 最后用个比喻来形容一下它们的区别：
联合利华引进了一条香皂包装生产线，结果发现这条生产线 有个缺陷：常常会有盒子里没装入香皂。总不能把空盒子卖 给顾客啊，他们只好请了一个学自动化的博士后设计一个方 案来分拣空的香皂盒。博士后拉起了一个十几人的科研攻关 小组，综合采用了机械、微电子、自动化、X射线探测等技 术，花了几十万，成功解决了问题。每当生产线上有空香皂 盒通过，两旁的探测器会检测到，并且驱动一只机械手把空 皂盒推走。
课程关联
先修课程：数字电子技术、微机原理、C语 言
后续课程：毕业设计
总学时：64学时教学安排
包括实验课程 （24学时）
评价与考核
❖ 平时成绩占10%（出勤，课堂表现，回答问 题、作业），期中成绩（实验）占20%，期 末考试占70%
教材
《ARM嵌入式系统教程》 张石 主编.北京：机械工业出版社， 2011年2月 第一版