ARM處理器將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過這篇文章，小編希望大家可以對(duì)它的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、ARM的含義是什么

ARM處理器是英國(guó)Acorn有限公司設(shè)計(jì)的低功耗成本的第一款RISC微處理器。全稱為Advanced RISC Machine。ARM處理器本身是32位設(shè)計(jì)，但也配備16位指令集，一般來講比等價(jià)32位代碼節(jié)省達(dá)35%，卻能保留32位系統(tǒng)的所有優(yōu)勢(shì)。

ARM處理器的特點(diǎn)包括：

支持Thumb(16位)/ARM(32位)雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件。Thumb指令集比通常的8位和16位CISC/RISC處理器具有更好的代碼密度;

● 指令執(zhí)行采用3級(jí)流水線/5級(jí)流水線技術(shù);

● 帶有指令Cache和數(shù)據(jù)Cache，大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快。大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成。尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高。指令長(zhǎng)度固定(在ARM狀態(tài)下是32位，在Thumb狀態(tài)下是16位);

● 支持大端格式和小端格式兩種方法存儲(chǔ)字?jǐn)?shù)據(jù);

● 支持Byte(字節(jié)，8位)、Halfword(半字，16位)和Word(字，32位)三種數(shù)據(jù)類型。

● 支持用戶、快中斷、中斷、管理、中止、系統(tǒng)和未定義等7種處理器模式，除了用戶模式外，其余的均為特權(quán)模式;

● 處理器芯片上都嵌入了在線仿真ICE-RT邏輯，便于通過JTAG來仿真調(diào)試ARM體系結(jié)構(gòu)芯片，可以避免使用昂貴的在線仿真器。另外，在處理器核中還可以嵌入跟蹤宏單元ETM，用于監(jiān)控內(nèi)部總線，實(shí)時(shí)跟蹤指令和數(shù)據(jù)的執(zhí)行;

● 具有片上總線AMBA(Advanced Micro-controller Bus Architecture)。 AMBA定義了3組總線：先進(jìn)高性能總線AHB(Advanced High performance Bus);先進(jìn)系統(tǒng)總線ASB(Advanced System Bus);先進(jìn)外圍總線APB(Advanced Peripheral Bus)。通過AMBA可以方便地?cái)U(kuò)充各種處理器及I/O，可以把DSP、其他處理器和I/O(如UART、定時(shí)器和接口等)都集成在一塊芯片中;

● 采用存儲(chǔ)器映像I/O的方式，即把I/O端口地址作為特殊的存儲(chǔ)器地址;

● 具有協(xié)處理器接口。ARM允許接16個(gè)協(xié)處理器，如CP15用于系統(tǒng)控制，CP14用于調(diào)試控制器;

● 采用了降低電源電壓，可工作在3.0V以下;減少門的翻轉(zhuǎn)次數(shù)，當(dāng)某個(gè)功能電路不需要時(shí)禁止門翻轉(zhuǎn);減少門的數(shù)目，即降低芯片的集成度;降低時(shí)鐘頻率等一些措施降低功耗;

● 體積小、低成本、高性能。

二、ARM處理器優(yōu)勢(shì)

1、體積小、低功耗、低成本、高性能

ARM處理器因?yàn)槠潴w積小，不占空間，所以能夠完美完成嵌入式環(huán)境下的應(yīng)用，ARM針對(duì)嵌入式應(yīng)用，同樣保持著超強(qiáng)的性能，處于世界領(lǐng)先地位，不僅如此還力求做到最低的功率消耗。之前ARM還發(fā)布了一顆名為 “Cortex-M0” 的新處理器，最大的特色在于體積號(hào)稱世界最小，耗電世界最低。ARM結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能兼顧到性能、功耗、代碼密度、價(jià)格等幾個(gè)方面，而且做得比較均衡。

2、指令執(zhí)行速度更快，指令長(zhǎng)度固定

ARM處理器共有37個(gè)寄存器，被分為若干個(gè)組(BANK)，這些寄存器包括：31個(gè)通用寄存器，包括程序計(jì)數(shù)器(PC指針)，均為32位的寄存器。6個(gè)狀態(tài)寄存器，用以標(biāo)識(shí)CPU的工作狀態(tài)及程序的運(yùn)行狀態(tài)，均為32位，目前只使用了其中的一部分。

ARM代碼相比較，可節(jié)省30%～40%以上的存儲(chǔ)空間，同時(shí)具備32位代碼的所有優(yōu)點(diǎn)。

3、很好的兼容8位/16位器件

ARM微處理器的在較新的體系結(jié)構(gòu)中支持兩種指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令為32位的長(zhǎng)度，Thumb指令為16位長(zhǎng)度。ARM經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，ARM處理器甚至在對(duì)運(yùn)算速度要求更高的的上網(wǎng)本、平板電腦也大有跟Intel的ATOM處理器一較高低的實(shí)力，蘋果的ipad也是采用的ARM深度定制的一款處理器架構(gòu)，ARM的體系結(jié)構(gòu)的處理器也應(yīng)用在Android系統(tǒng)的平板產(chǎn)品以及許多的智能手機(jī)當(dāng)中。如今物聯(lián)網(wǎng)的到來，ARM體現(xiàn)結(jié)構(gòu)下處理器將發(fā)揮更出彩的作用。

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