arm9系列處理器是英國arm公司設(shè)計(jì)的主流嵌入式處理器,主要包括arm9tdmi和arm9e-s等系列。 新一代的arm9處理器,通過全新的設(shè)計(jì),采用了更多的晶體管,能夠達(dá)到兩倍以上于arm7處理器的處理能力。這種處理能力的提高是通過增加時鐘頻率和減少指令執(zhí)行周期實(shí)現(xiàn)的?! 。薄r鐘頻率的提高 ?。幔颍恚诽幚砥鞑捎茫臣壛魉€,而arm9采用5級流水線。增加的流水線設(shè)計(jì)提高了時鐘頻率和并行處理能力。5級流水線能夠?qū)⒚恳粋€指令處理分配到5個時鐘周期內(nèi),在每一個時鐘周期內(nèi)同時有5個指令在執(zhí)行。在同樣的加工工藝下,arm9tdmi處理器的時鐘頻率是arm7tdmi的1.8~2.2倍。 ?。病≈噶钪芷诘母倪M(jìn) 指令周期的改進(jìn)對于處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴于代碼執(zhí)行時指令的重疊,這實(shí)際上是程序本身的問題。對于采用最高級的語言,一般來說,性能的提高在30%左右?! 。玻薄。欤铮幔洌蟆≈噶蠲睢。螅簦铮颍澹笾噶睢 ≈噶钪芷跀?shù)的改進(jìn)最明顯的是loads指令和stores指令。從arm7到arm9這兩條指令的執(zhí)行時間減少了30%。指令周期的減少是由于arm7和arm9兩種處理器內(nèi)的兩個基本的微處理結(jié)構(gòu)不同所造成的?! 。ǎ保幔颍恚褂歇?dú)立的指令和數(shù)據(jù)存儲器接口,允許處理器同時進(jìn)行取指和讀寫數(shù)據(jù)。這叫作改進(jìn)型哈佛結(jié)構(gòu)。而arm7只有數(shù)據(jù)存儲器接口,它同時用來取指令和數(shù)據(jù)訪問。 ?。ǎ玻导壛魉€引入了獨(dú)立的存儲器和寫回流水線,分別用來訪問存儲器和將結(jié)果寫回寄存器?! ∫陨蟽牲c(diǎn)實(shí)現(xiàn)了一個周期完成loads指令和stores指令。 ?。玻病』ユi(interlocks)技術(shù) 當(dāng)指令需要的數(shù)據(jù)因?yàn)橐郧暗闹噶顩]有執(zhí)行完而沒有準(zhǔn)備好就會產(chǎn)生管道互鎖。當(dāng)管道互鎖發(fā)生時,硬件會停止這個指令的執(zhí)行,直到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好為止。雖然這種技術(shù)會增加代碼執(zhí)行時間,但是為初期的設(shè)計(jì)者提供了巨大的方便。編譯器以及匯編程序員可以通過重新設(shè)計(jì)代碼的順序或者其他方法來減少管道互鎖的數(shù)量?! 。玻场》种χ噶睢 。幔颍恚购停幔颍恚返姆种χ噶钪芷谑窍嗤?。而且arm9tdmi和arm9e-s并沒有對分枝指令進(jìn)行預(yù)測處理?! 。场。幔颍恚菇Y(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 以arm9e-s為例介紹arm9處理器的主要結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。arm9e-s的結(jié)構(gòu)如圖4所示。其主要特點(diǎn)如下: ?。ǎ保常玻猓椋舳c(diǎn)risc處理器,改進(jìn)型arm/thumb代碼交織,增強(qiáng)性乘法器設(shè)計(jì)。支持實(shí)時(real-time)調(diào)試; ?。ǎ玻┢瑑?nèi)指令和數(shù)據(jù)sram,而且指令和數(shù)據(jù)的存儲器容量可調(diào); ?。ǎ常┢瑑?nèi)指令和數(shù)據(jù)高速緩沖器(cache)容量從4k字節(jié)到1m字節(jié); ?。ǎ矗┰O(shè)置保護(hù)單元(protcction unit),非常適合嵌入式應(yīng)用中對存儲器進(jìn)行分段和保護(hù); ?。ǎ担┎捎茫幔恚猓帷。幔瑁饪偩€接口,為外設(shè)提供統(tǒng)一的地址和數(shù)據(jù)總線; ?。ǎ叮┲С滞獠繀f(xié)處理器,指令和數(shù)據(jù)總線有簡單的握手信令支持; ?。ǎ罚┲С謽?biāo)準(zhǔn)基本邏輯單元掃描測試方法學(xué),而且支持bist(built-in-self-test); (8)支持嵌入式跟蹤宏單元,支持實(shí)時跟蹤指令和數(shù)據(jù)?! 。础。幔颍恚沟牡湫蛻?yīng)用 ?。簦楣镜模铮恚幔穑罚常笆亲钚碌臒o線通信基帶信號處理器。該處理器是ti的gprs?。悖欤幔螅蟆。保餐ㄐ拍K與專用于應(yīng)用處理的arm926通用處理器(gpp)的集成。由于gpp的速度可達(dá)200mhz,因此omap730具有兩倍于上一代omap710處理器的應(yīng)用處理性能。如同所有的omap處理器一樣,omap730可支持領(lǐng)先的移動操作系統(tǒng),其中包括microsoft的智能電話與pocket?。穑恪。穑瑁铮睿澹澹洌椋簦椋铮睢ⅲ螅觯恚猓椋幔睢。铮笈cseries 60、palm?。铮笠约埃欤椋睿酰??! g迎轉(zhuǎn)載





