【正文】 2執(zhí)行狀態(tài) 。 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 6 Development of the ARM Architecture Halfword and signed halfword / byte support System mode Thumb instruction set (v4T) Improved interworking CLZ Saturated arithmetic DSP MAC instructions Extensions: Jazelle (5TEJ) SIMD Instructions Multiprocessing v6 Memory architecture Unaligned data support Extensions: Thumb2 (6T2) TrustZone174。 ARMv4除了支持 ARMv3的指令外還擴(kuò)展了 ： ?支持 halfword的存取 ?支持 byte和 halfword的符號(hào)擴(kuò)展讀 ?支持 Thumb指令 ?提供 Thumb和 Normal狀態(tài)的轉(zhuǎn)換指令 ?進(jìn)一步的明確了會(huì)引起 Undefined異常的指令 ?對(duì)以前的 26bits體系結(jié)構(gòu)的 CPU不再兼容 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 8 ARMv4T ?ARMv4T增加了 16bit Thumb 指令集，這樣使得編譯器能產(chǎn)生緊湊代碼（相對(duì)于 32bit代碼，內(nèi)存能節(jié)省到 35%以上 )并保持 32bit系統(tǒng)的好處。用戶采用 16位 Thumb指令集最大的好處就是可以獲得更高的代碼密度和降低功耗 。 ‘ E’擴(kuò)展表示在通用的 CPU上提供 DSP能力 。 ?Jazelle技術(shù)比僅僅基于軟件的 JVM性能提高近 8倍的性能減少了 80％的功耗。 ?SIMD擴(kuò)展使得廣大的軟件應(yīng)用如 Video和 Audio codec的性能提高了 4倍。ARMv6第一個(gè)實(shí)現(xiàn)是 2023年春推出的 ARM1136J(F)STM處理器， 2023年又推出了 ARM1156T2(F)S 和ARM1176JZ(F)S處理器。 ?所有 ARMv7 profiles實(shí)現(xiàn) Thumb2技術(shù)， 比純 32位代碼少使用 31%的內(nèi)存 ， 高出 38%的性能 。 ?關(guān)于 ARM架構(gòu)發(fā)展可以參考： 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 13 ARMv8 2023年 11月， ARM公司發(fā)布了新一代處理器架構(gòu) ARM V8， ARM的首個(gè) 64位架構(gòu)。 64執(zhí)行狀態(tài)針對(duì) 64位處理技術(shù)，引入了一個(gè)全新指令集 A64，可以存取大虛擬地址空間； 運(yùn)用 ARMv8指令集的產(chǎn)品： ARM 12年十月發(fā)布了 CortexA53 and CortexA57 核心。 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 14 ARM/Thumb的命名規(guī)范（ Classic命名） 由于 ARM的每個(gè)版本都有一系列的可變版本，其命名規(guī)范（ Classic命名）如下： 1. 以 ARMv開頭 2. ARM指令集的版本號(hào)（ 1－ 5） 3. 可變功能標(biāo)識(shí)（ T— 表示支持 Thumb指令， M表示支持乘法指令 ,E — 增強(qiáng)型 DSP指令 ,J — Java加速器 Jazelle,SIMD — ARM媒體功能擴(kuò)展）， 但是 ARMv4和其上的版本缺省都支持M功能，因此 ARMv4和其上的版本的標(biāo)識(shí)中可以不用標(biāo)識(shí) M. 4. 如果 3中描述的功能不存在，則在該功能標(biāo)識(shí)符前加 x 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 15 ARM處理器命名（ Classic命名） 采用上述的架構(gòu)，形成一系列的處理器。不過(guò)，在這里其實(shí)不用區(qū)分太細(xì)，畢竟這是功能的小部分的變化，核心是相同的。以及此CPU其它性能指標(biāo)。 超過(guò)截止時(shí)間則沒有本次作業(yè)成績(jī)。 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 21 作業(yè)二 作業(yè)二評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： 型號(hào)、廠家、體系結(jié)構(gòu)版本各 10分，共 30分 2 、特別的技術(shù) 30分 3 、性能指標(biāo) 25分 格式及排版 10分 作業(yè)命名規(guī)范 5分 其中 2點(diǎn)，你的 CPU中包含的特別的技術(shù)要有對(duì)應(yīng)的解釋，如 Thumb、 NEON、 Jazelle、 ARM TrustZone174。 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 22 ARM Family ARM7? Family ARM9? Family ARM10? Family ARM11? Family 150DMIPS 300 DMIPS 500 DMIPS 1000 DMIPS ARM Cortex ? Family ARM720T ARM1136J ARM1176JZ ARM1026E ARM920T/ARM922T ARM926EJ Cortex A Application Processor ARM7TDMI ARM1156T2 ARM1026E ARM946E Cortex R Embedded RT Controller ARM7TDMI ARM966E ARM968E Cortex M Microcontroller ARM Architecture 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 23 已廣泛應(yīng)用的 ARM處理器 ARM7 ? 世界上最為廣泛使用的 CPU 之一 ? 100MHz ARM9 ? 100300MHz 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 24 ARM11 芯片 ARM11 ? 300700+ MHz ? SIMD 指令擴(kuò)展支持更豐富的多媒體應(yīng)用 ? 40多家授權(quán)芯片公司 FOMA N902i First ARM11 based phone OMAP2420 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 25 高性能的 ARM嵌入式處理器 處理器提供超過(guò) 2 DMIPS/MHZ 的性能 運(yùn)行于 1GHz 頻率 (90nm or 65nm 制造工藝 ) 功耗小于 300mW ARM Cortex A8 Application Processor 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 26 Cortex系列處理器（命名及）對(duì)比 ARM Cortex A8 Application Processor 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology 27 CortexM3 實(shí)現(xiàn) $1 ARM芯片 ? ARM Cortex Architecture ? Thumb2 ISA ? 3 Stage Pipeline ? DMIPS/MHz – 30% over ARM7TDMI ? 33K gates – 30% smaller than ARM7TDMI ? Luminary Micro的 Stellaris系列 MCU產(chǎn)品售價(jià)僅 1美元 ARM CortexM3 微控制器內(nèi)核，專門針對(duì) MCU應(yīng)用領(lǐng)域而設(shè)計(jì)，突出低成本、低功耗和高效率。 ARM體系結(jié)構(gòu)的主要特征如下： （ 1）大量的寄存器， 并 可以用于多種用途。 （ 3）每條指令都條件執(zhí)行。 （ 5）單周期 指令內(nèi)同時(shí) 完成移位操作和 ALU。 （ 7） 體系支持 Thumb指令集 第 2章 ARM體系結(jié)構(gòu) 成于大氣 信達(dá)天下 Copyright2023lsh Chengdu University of Information Technology