ARM的應(yīng)用分析

ARM的應(yīng)用分析

1 、工業(yè)控制領(lǐng)域：作為 32 的 RISC 架構(gòu)，基于 ARM 核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場(chǎng)的大部分市場(chǎng)份額，同時(shí)也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展， ARM 微控制器的低功耗、高性價(jià)比，向傳統(tǒng)的 8 位 /16 位微控制器提出了挑戰(zhàn)。

2 、無(wú)線通訊領(lǐng)域：目前已有超過 85% 的無(wú)線通訊設(shè)備采用了 ARM 技術(shù)， ARM 以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。

4 、消費(fèi)類電子產(chǎn)品： ARM 技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲機(jī)中得到廣泛采用。
5 、成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機(jī)和打印機(jī)中絕大部分采用 ARM 技術(shù)。手機(jī)中的 32位 SIM 智能卡也采用了 ARM 技術(shù)。

除此以外， ARM 微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域，并會(huì)在將來(lái)取得更加廣泛的應(yīng)用

1985年第一個(gè)ARM原型在英國(guó)劍橋誕生。1990年成立Advanced RISC Machines Limited(后簡(jiǎn)稱為ARM)。目前，ARM已擴(kuò)展到世界范圍，占據(jù)高性能、低功耗、低成本的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域。作為32位嵌入式RISC微處理器業(yè)界的領(lǐng)先供應(yīng)商，占有大于75％的市場(chǎng)。?

?ARM處理器的三大特點(diǎn)是：耗電少功能強(qiáng)、16位/32位雙指令集和眾多合作伙伴。

??ARM商品模式的強(qiáng)大之處在于它在世界范圍有超過100個(gè)的合作伙伴(Partners）。ARM 是設(shè)計(jì)公司，本身不生產(chǎn)芯片。采用轉(zhuǎn)讓許可證制度，由合作伙伴生產(chǎn)芯片。

?

???? 當(dāng)前ARM體系結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充包括：

·Thumb 16位指令集，為了改善代碼密度；

·DSP DSP應(yīng)用的算術(shù)運(yùn)算指令集；

·Jazeller 允許直接執(zhí)行Java字節(jié)碼。

ARM處理器系列提供的解決方案有：

·無(wú)線、消費(fèi)類電子和圖像應(yīng)用的開放平臺(tái)；

·存儲(chǔ)、自動(dòng)化、工業(yè)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)；

·智能卡和SIM卡的安全應(yīng)用。

???? ARM處理器本身是32位設(shè)計(jì)，但也配備16位指令集。一般來(lái)講存儲(chǔ)器比等價(jià)32位代碼節(jié)省達(dá)35％，然而保留了32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢(shì)。ARM的Jazelle技術(shù)使Java加速得到比基于軟件的Java虛擬機(jī)(JVM)高得多的性能，和同等的非Java加速核相比功耗降低80％。CPU功能上增加DSP指令集提供增強(qiáng)的16位和32位算術(shù)運(yùn)算能力，提高了性能和靈活性。ARM還提供兩個(gè)前沿特性來(lái)輔助帶深嵌入處理器的高集成SoC器件的調(diào)試，它們是嵌入式ICE-RT邏輯和嵌入式跟蹤宏核(ETMS)系列。

???? 當(dāng)前有5個(gè)產(chǎn)品系列——ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10和SecurCore。

1、ARM7系列

優(yōu)化用于對(duì)價(jià)位和功耗敏感的消費(fèi)應(yīng)用的低功耗32位核，有：

·嵌入式ICE-RT邏輯；

·非常低的功耗；

·三段流水線和馮·諾依曼結(jié)構(gòu)，提供0.9MIPS/MHz。

2、SecurCore SC100特為安全市場(chǎng)設(shè)計(jì)，帶特定的抗拒竄改和反工程的特性。還帶靈活的保護(hù)單元確保操作系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全。

3、ARM9系列

高性能和低功耗領(lǐng)先的硬宏單元，帶有：

·5段流水線；

·哈佛結(jié)構(gòu)提供1.1MIPS/MHz。

???? ARM920T和ARM922T內(nèi)置全性能的MMU、指令和數(shù)據(jù)cache和高速AMBA總線接口。AMBA片上總線是一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，已成為SoC構(gòu)建和IP庫(kù)開發(fā)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。AMBA先進(jìn)的高性能總線(AHB)接口現(xiàn)由所有新的ARM核支持，提供開發(fā)全綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)。

???? ARM940T內(nèi)置指令和數(shù)據(jù)cache、保護(hù)單元和高速AMBA總線接口。

4、ARM9E系列

???? 可綜合處理器，帶有DSP擴(kuò)充和緊耦合存儲(chǔ)器(TCM)接口，使存儲(chǔ)器以完全的處理器速度運(yùn)轉(zhuǎn)，可直接連接到內(nèi)核上。

???? ARM966E-S用于硅片尺寸重要，而對(duì)cache沒要求的實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用，可配置TCM大?。?、4K、8K、16K，最大達(dá)64M。

???? ARM946E-S內(nèi)置集成保護(hù)單元，提供實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)的cache核方案。

???? ARM926ET-S帶Jazelle擴(kuò)充、分開的指令和數(shù)據(jù)高速AHB接口及全性能MMU。

???? VFP9 向量浮點(diǎn)可綜合協(xié)處理器進(jìn)一步提高ARM9E處理器性能，提供浮點(diǎn)操作的硬件支持。

5、ARM10系列

硬宏單元，帶有：

·64位AHB指令和數(shù)據(jù)接口；

·6段流水線；

·1.25MIPS/MHz；

·比同等的ARM9器件性能提高50％。

???? 兩種新的先進(jìn)的節(jié)能方式得到了異常低的耗電。VFP10協(xié)處理器完善地依從ARM10器件提供高性能的浮點(diǎn)解決方案。