ARM简介

下面简要讲一下ARM体系结构：
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：
（1）大的、统一的寄存器文件；
（2）装载/保存结构，数据处理 操作只针对寄存器的内容，而不直接对存储器进行操作；
（3）简单的寻址模式;
（4）统一和固定长度的指令域，简化了指令的译码。
那么，ARM体系结构的特点是什么呢？
每条数据处理指令都对算术逻辑单元和移位器控制，以实现ALU和移位器的最大利用；
地址自动增加和减少寻址模式，优化程序循环；
多寄存器装载和存储指令实现最大数据吞吐量;
所有指令的条件执行实现最快速的代码执行。
各ARM体系结构版本：
ARM体系结构从最初开发到现在有了巨大的改进，并仍在完善和发展。为了清楚的表达每个ARM应用实例所使用的指令集，ARM公司定义了5种主要的ARM指令集体系结构版本，以版本号V1～V5表示。
ARM体系结构版本――V1
该版本的ARM体系结构，只有26位的寻址空间，没有商业化，其特点为：
（1）基本的数据处理指令（不包括乘法）；
（2）字节、字和半字加载/存储指令；
（3）具有分支指令，包括在子程序调用中使用的分支和链接指令；
（4）在操作系统调用中使用的软件中断指令。
ARM体系结构版本――V2
同样为26位寻址空间，现在已经废弃不再使用，它相对V1版本有以下改进：
（1）具有乘法和乘加指令；
（2）支持协处理器；
（3）快速中断模式中的两个以上的分组寄存器；
（4）具有原子性加载/存储指令SWP和SWPB。
ARM体系结构版本――V3
寻址范围扩展到32位（事实上也基本废弃），具有独立的程序：
（1）具有乘法和乘加指令；
（2）支持协处理器；
（3）快速中断模式中具有的两个以上的分组寄存器；
（4）具有“原子性加载”/存储指令SWP和SWPB。
ARM体系结构版本――V4
不在为了与以前的版本兼容而支持26位体系结构，并明确了哪些指令会引起未定义指令异常发生，它相对V3版本作了以下的改进：
（1）半字加载/存储指令；
（2）字节和半字的加载和符号扩展指令；
（3）具有可以转换到Thumb状态的指令；
（4）用户模式寄存器的新的特权处理器模式。
ARM体系结构版本――V5
在V4版本的基础上，对现在指令的定义进行了必要的修正，对V4版本的体系结构进行了扩展并增加了指令，具体如下：
（1）改进了ARM/Thumb状态之间的切换效率；
（2）允许非T变量和T变量一样，使用相同的代码生成技术；
（3）增加计数前导零指令和软件断点指令；
（4）对乘法指令如何设置标志作了严格的定义。
ARM处理器核简介
ARM公司开发了很多系列的ARM处理器核，目前最新的系列已经是ARM11了，而ARM6核以及更早的系列已经很罕见了。目前应用比较广泛的系列是：

ARM处理器核简介――ARM7
该系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、带有高速缓存处理器宏单元的ARM720T和扩充了Jazelle的ARM7EJ-S。该系列处理器提供Thumb 16位压缩指令集和EmbededICE软件调试方式，适用于更大规模的SoC设计中。
ARM7系列广泛应用于多媒体和嵌入式设备，包括Internet设备、网络和调制解调器设备，以及移动电话、PDA等无线设备。
ARM处理器核简介――ARM9
该系列包括ARM9TDMI、ARM920T和带有告诉缓存处理器宏单元的ARM940T。除了兼容ARM7系列，而且能够更加灵活的设计。
ARM9系列主要应用于引擎管理、仪器仪表、安全系统和机顶盒等领域。
ARM处理器核简介――ARM10
该系列包括ARM1020E和ARM1020E处理器核，其核心在于使用向量浮点（VFP）单元VFP10提供高性能的浮点解决方案，从而极大提高了处理器的整型和浮点运算性能。
可以用于视频游戏机和高性能打印机等场合。
ARM处理器核简介――SecurCore
该系列涵盖了SC100、SC110、SC200和SC210处理核。该系列处理器主要针对新兴的安全市场，以一种全新的安全处理器设计为智能卡和其它安全IC开发提供独特的32位系统设计，并具有特定反伪造方法，从而有助于防止对硬件和软件的盗版。
ARM处理器核简介――Xscale
Intel Xscale微控制器则提供全性能、高性价比、低功耗的解决方案，支持16位Thumb指令并集成数字信号处理（DSP）指令。

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• 2016-10-23ARM简介