【正文】 基于 ARMv5體系結(jié)構(gòu)的解決方案，是一款性能全、性價比高、功耗低的處理器，支持 16位的 Thumb和 DSP指令集，主要應(yīng)用于數(shù)字移動電話、個人數(shù)字助理和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品等。StrongARM是 Intrl公司為手持消費類電子和移動計算與通信設(shè)備生產(chǎn)的嵌入式處理器。 ARM10系列產(chǎn)品 項 目 型號Cache(Ins/Data)MM Bus Thumb DSP Jazelle 指令版本ARM1020E 32KB/32KB MMU 2*AHB Yes Yes No v5TEARM1022E 16KB/16KB MMU 2*AHB Yes Yes No v5TEARM1022E 可 變 MPU MMU 2*AHB Yes Yes Yes v5TEJARM其它系列處理器簡介ARMStrong/Xscale系列? StrongARM是采用 ARM體系結(jié)構(gòu)高度集成的32位 RISC微處理器。ARM9系列處理器簡介 ARM9E系列產(chǎn)品 項 目 型號Cache(Ins/Data)MM Bus Thumb DSP Jazelle指令版本ARM926EJS 可 變 MMU 2*AHB Yes Yes Yes v5TEJARM946ES 可 變 MPU AHB Yes Yes No v5TEARM966ES 無 AHB Yes Yes No v5TEARM968ES 無 DMA AHB Yes Yes No v5TEARM10系列處理器簡介ARM10系列? ARM10系列微處理器包括： ARM1020E和ARM1022E等型號? ARM10系列采用了新的體系結(jié)構(gòu)，其核心為使用了向量浮點單元，有強(qiáng)大的浮點運算能力，并且增加了Cache容量和總線寬度，并且具有低功耗的特點。 ARM9系列處理器簡介ARM9系列產(chǎn)品 項 目 型號Cache(Ins/Data)MM Bus Thumb DSP Jazelle 指令版本ARM920T 16KB/16KB MMU ASB Yes No No v4TARM922T 8KB/8KB MMU ASB Yes No No v4TARM940T 4KB/4KB MMU ASB Yes No No v4TARM9系列處理器簡介ARM9E系列? ARM9E系列微處理器包括如下 4種類型的核：ARM926EJS、 ARM946ES和 ARM966ES? ARM9E系列是一種包含有微控制器、 DSP、Java功能的綜合處理器，強(qiáng)化了數(shù)字信號處理能力，適用于需要 DSP和微控制器結(jié)合使用的情況，并且把 Thumb技術(shù)和 DSP都擴(kuò)展到了 ARM指令中，并且具有 EmbededICERT邏輯，更好地適應(yīng)了實時系統(tǒng)開發(fā)的需要。時鐘速度為 120MHz200MHz，每條指令平均執(zhí)行 。同時，大多數(shù)DSP都采用此結(jié)構(gòu)。嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)之 ARM9體系結(jié)構(gòu)電子信息工程系本講內(nèi)容一、 ARM9體系結(jié)構(gòu)二、 ARM流水線結(jié)構(gòu)三、 ARM存儲結(jié)構(gòu)四、 ARM9寄存器五、 ARM異常六、 ARM9系列芯片 S3C2410X介紹一、 ARM9體系結(jié)構(gòu)本節(jié)內(nèi)容 ARM系列處理器簡介 ARM9體系結(jié)構(gòu) ARM系列處理器簡介ARM9系列簡介? ARM7采用的 Neumann結(jié)構(gòu)，取指令和取操作數(shù)都是通過一條總線分時進(jìn)行，這樣，在高速運算時，不但不能同時取指令和取操作數(shù)，而且還會造成傳輸通道上的瓶頸現(xiàn)象。? ARM9采用哈佛（ Harvard)結(jié)構(gòu)，程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器分開，提供了較大的存儲器帶寬。? ARM9為五級流水（取指，譯碼，執(zhí)行，緩沖 /數(shù)據(jù)，回寫），平均功耗為 。? ARM9系列微處理器包含 ARM920T、 ARM922T和ARM940T三種類型，主要應(yīng)用在手持產(chǎn)品、視頻電話、 PDA、數(shù)字消費產(chǎn)品、機(jī)頂盒、家用網(wǎng)關(guān)等方面。同時 ARM9E使用了 Jazelle增強(qiáng)技術(shù)，該技術(shù)支持一種新的 Java操作狀態(tài)，在硬件中執(zhí)行 Java字節(jié)碼。 ARM10系列微處理器主要應(yīng)用于下一代無線設(shè)備、視頻消費品等。它融合了 Intrl公司的設(shè)計技術(shù)，以及 ARM體系結(jié)構(gòu)的電源效率，其體系結(jié)構(gòu)在軟件上兼容 ARMv4，同時又具有 Intel技術(shù)優(yōu)點。采用StrongARM架構(gòu)的處理器有： SA SA1SA1100、 SA1110和 IXP1200。 Xscale架構(gòu)的處理器有： PXA250、 PXA255和PXA270等。 無線通訊領(lǐng)域： 目前已有超過 85%的無線通訊設(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。此外， ARM在語音及視頻處理上進(jìn)行了優(yōu)化，并獲得廣泛支持，也對 DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。 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)。ARM系列產(chǎn)品命名規(guī)則ARM 926EJSFamily number 7: ARM7 9: ARM910: ARM1011: ARM11Memory system 2: Cache, MMU, Process ID 4: Cache, MPU 6: Write buffer, no cacheMemory size 0: Cache size (4128KB) 2: Reduced cache size 6: TCMSynthesizableExtensions E: DSP extension J: Jazelle extension T: Thumb support… ARM9體系結(jié)構(gòu)ARM9體系結(jié)構(gòu)框圖對于 ARM9系列，其基本內(nèi)核是 ARM9TDMI，下頁圖給出了 ARM9TDMI結(jié)構(gòu)框圖。比較最常用的是 ARM920T內(nèi)核，后頁圖給出了ARM920T結(jié)構(gòu)框圖。ARM9TDMI體系結(jié)構(gòu)框圖ARM9TDMI CPU指令接口數(shù)據(jù)地址接口跟蹤接口數(shù)據(jù)接口JTAG指令地址接口ARM9TDMI結(jié)構(gòu)框圖ARM920T體系結(jié)構(gòu)框圖ARM920T體系結(jié)構(gòu)框圖二、 ARM流水線結(jié)構(gòu)本節(jié)內(nèi)容 ARM流水線結(jié)構(gòu) ARM總線結(jié)構(gòu) ARM流水線結(jié)構(gòu)流水線技術(shù)概述? 流水線方式： 是把一個重復(fù)的過程分解為若干個子過程，每個子過程可以與其他子過程同時進(jìn)行。? 處理器按照一系列步驟來執(zhí)行每一條指令。 (占用存儲器訪問操作 )? 2譯碼： 指令譯碼。 (占用 ALU及數(shù)據(jù)路徑 ) ARM流水線結(jié)構(gòu) 下圖為 3個單周期指令在流水線上的情況。取指 譯碼 執(zhí) 行取指 譯碼 執(zhí) 行取指 譯碼 執(zhí) 行t123PC值如何計算？179。PC=當(dāng)前執(zhí)行指令地址 +8ARM單周期指令的 3級流水線操作ARM流水線結(jié)構(gòu) 優(yōu)秀的流水線結(jié)構(gòu) OperationCycle 1 2 3 4 5 6 ADD SUB MOV AND ORR EOR CMP RSBFetch Decode ExecuteFetch Decode ExecuteFetch Decode ExecuteFetch Decode ExecuteFetch Decode Exe