arm cpu的架构及分类说明

  今天在编译mplayer for mx27ads的时候， 碰到了armv5te与armv6优化的问题。 默认的交叉编译器支持armv5te也支持armv6，就默认使用了mplayer中mpeg4的armv6解码代码， 结果在在mx27ads版上，播放mpeg4视频时颜色空间转换出错。 对比x86后总算找到了这样的一个问题，顺手根据ARM官方资料和网上资料整理了一篇arm cpu的架构及分类说明。

  ARM 微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于 ARM 体系结构的处理器，除了具有

  ARM 体系结构的共同特点以外，每一个系列的 ARM 微处理器都有各自的特点和应用领域。

  其中，ARM7、ARM9、ARM9E 和 ARM10 为4 个通用处理器系列，每一个系列提供一套相对独特的性能来满足多种应用领域的需求。SecurCore 系列专门为安全要求比较高的应用而设计。

  ARM7 系列微处理器为低功耗的 32位 RISC 处理器， 最适合用于对价位和功耗要求比较高的消费

  － 指令系统与 ARM9 系列、ARM9E 系列和 ARM10E 系列兼容，便于用户的产品升级换代。

  － 主频最高可达 130MIPS，高速的运算解决能力能胜任绝大多数的复杂应用。

  ARM7 系列微处理器的主要使用在领域为：工业控制、Internet 设备、网络和调制解调器设备、移

  D： 支持片上 Debug； ARM应用系统开发详解──基于S3C4510B的系统设计 3

  ARM9 系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。具有以下特点：

  － 支持数据 Cache 和指令Cache，具有更高的指令和数据解决能力。

  ARM9 系列微处理器主要使用在于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等。

  ARM9E 系列微处理器为可综合处理器，使用单一的处理器内核提供了微控制器、DSP、Java

  应用系统的解决方案，极大的减少了芯片的面积和系统的复杂程度。ARM9E 系列微处理器提供了

  增强的 DSP 处理能力，很适合于那些需要同时使用 DSP 和微控制器的应用场合。

  － 支持数据 Cache 和指令Cache，具有更高的指令和数据处理能力。

  ARM9 系列微处理器主要使用在于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、存储设备和网络设备等领域。

  ARM10E 系列微处理器具有高性能、 低功耗的特点， 由于采用了新的体系结构， 与同等的 ARM9器件相比较，在同样的时钟频率下，性能提高了近 50％，同时，ARM10E 系列微处理器采用了两种先进的节能方式，使其功耗极低。

  － 支持 DSP 指令集，适合于需要高速数字信号处理的场合。 ARM应用系统开发详解──基于S3C4510B的系统设计 4

  － 支持数据 Cache 和指令Cache，具有更高的指令和数据处理能力

  ARM10E 系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、通信和信息系统等领域。

  ARM11系列微处理器是ARM公司近年推出的新一代RISC处理器，它是ARM新指令架构ARMv6的第一代设计实现。该系列主要有ARM1136J,ARM1156T2和RM1176JZ三个内核型号，分别针对不一样应用领域。

  对绝大多数应用来说，ARMv6保持了100%的二进制向下兼容，使用户过去开发的程序能进一步继承下去。ARMv6 保持了所有过去架构中的T（Thumb指令）和E（DSP指令）扩展，使代码压缩和DSP处理特点得到延续；为了加速Java代码执行速度的ARM Jazalle技术也继续在ARMv6架构中发挥重要作用。

  ARM11处理器是为了有效的提供高性能解决能力而设计的。在这里需要强调的是，ARM并不是不能设计出运行在更高频率的处理器，而是，在处理器能提供超高性能的同时，还要保证功耗、面积的有效性。ARM11优秀的流水线设计是这些功能的重要保证。

  新的ARM Cortex处理器系列包括了ARMv7架构的所有系列，含有面向复杂操作系统、实时的和微控制器应用的多种处理器。ARM Cortex-A系列是针对日渐增长的，运行包括Linux、Windows CE和Symbian在内的操作系统的消费者娱乐和无线产品设计的；ARM Cortex-R系列针对的是需要运行实时操作系统来来控制应用的系统，包括有汽车电子、网络和影像系统；ARM Cortex-M系列则是为那些对开发费用很敏感同时对性能要求持续不断的增加的嵌入式应用所设计的

  ARM Cortex-M系列支持Thumb-2指令集，它是Thumb指令集的扩展集，可以执行所有已存的为早期的处理器编写的代码。通过一个前向的转换方式，为ARM Cortex-M系列处理器所写的用户代码可以与ARM Cortex-R系列微处理器完全兼容。ARM Cortex-M系列系统代码(例如实时操作系统)可以很容易地移植到基于ARM Cortex-R系列的系统。ARM Cortex-A和-R系列处理器还支持ARM 32位指令集，向后完全兼容早期的ARM处理器，包括从1995年发布的ARM7TDMI处理器到最近的ARM11处理器系列。

  在命名方式上，基于ARMv7架构的ARM处理器已不再延用过去的数字命名方式，而是冠以Cortex的代号。基于v7A的称为Cortex-A系列，基于v7R的称为Cortex-R系列，基于v7M的称为Cortex-M3。

  SecurCore 系列微处理器专为安全需要而设计，提供了完善的 32 位 RISC 技术的安全解决方案，

  因此，SecurCore 系列微处理器除了具有 ARM 体系结构的低功耗、高性能的特点外，还具有其独特

  SecurCore 系列微处理器除了具有 ARM 体系结构各种主要特征外， 还在系统安全方面具有如下

  SecurCore 系列微处理器主要使用在于一些对安全性要求比较高的应用产品及应用系统，如电子商

  ARM的OptimoDE Data Engine是许可使用的IP，它具有一个相关工具环境、一个数据路径函数资源库以及具有各种并行机制和性能的预配置微结构。OptimoDE定位于高性能嵌入式信号处理应用，开发者可使用它作为单机处理器或具有微处理器核的设计中。它支持并行性、虚拟无限的数据路径配置（包括混合宽度）、用户扩展以及访问固定功能或可编

  程的数据引擎。OptimoDE Data Engine与ARM的DSP接口规范兼容，这种接口规范规定了核与核之间基于邮箱的指令控制讯息和大量数据传送的接口、纠错和追踪接口以及多核纠错协议、还有针对处理器交互通信的软件API。

  通过支持可编程性能，OptimoDE设计流程使设计者能够冻结Data Engine的结构，继续通过软件改变来调整算法。这种方法使具有相似要求的多个算法可使用同样的Data Engine硬件。在开发者将设计提交给工厂或者批量供应后，他们还能重新编程OptimoDE Data Engine，重新生成代码来包容增加的设计改进或替代算法，而不用改变底层的硬件结构。

  工具环境使设计者能够配置和扩展数据路径资源单元的类型和数目。设计者还能配置本地存储的类型和大小以及交互连接的级别。ARM提供一个C 编译器和性能分析工具，开发者使用它们用C或C++来对OptimoDE Data Engine进行编程。一旦数据引擎在一个设计中组合应用，OptimoDE工具环境就能自动生成仿真模型，设计者使用它可以验证集成过程。 OptimoDE Data Engine具有AMBA兼容特性并能和ARM的多种系统IP一起工作。

  Xscale 处理器是基于 ARMv5TE体系结构的解决方案，是一款全性能、超高的性价比、低功耗的处

  理器。它支持 16 位的 Thumb 指令和 DSP 指令集，已使用在数字移动电话、个人数字助理和网络产

  Xscale 处理器是以前Intel主要推广的一款ARM微处理器. 但在2006年11月8日，Marvell完成了对英特尔公司手机和应用处理器业务部门的收购。根据该项收购协议，英特尔将在2008年6月前为Marvell制造和供应芯片.

  中断是ARM处理器提高工作效率的方法之一。 Ⅰ、形象理解中断： 假设有个大房间里面有小房间，婴儿正在睡觉，他的妈妈在外面看书。母亲怎么样才可以知道小孩醒？ 过一会打开一次房门，看婴儿是否睡醒，让后接着看书 一直等到婴儿发出声音以后再过去查看，期间都在读书 查询 while(1) { 1 read book(读书) 2 open door（开门） if(睡) return(read book) else 照顾小孩 } 中断 while(1) { read book 中断服务程序()//声音中断 { 处理照顾小孩 } } 两种方式对比：很明显，第一种会累死妈妈滴。

  异常与中断处理 /

  在所有Zynq All Programmable SoC 的内部， 你都会发现一个双核的ARM Cortex -A9 MPCore处理器，而且Zynq SoC中的这两个处理器中都设有ARM NEON SIMD架构扩展集。那么为什么您需要采用ARM NEON SIMD扩展集呢？那是因为你可以因此大幅度的提高你的软件性能。你可能看不到您把关键任务转入Zynq SoC可编程逻辑所获得的那么大幅的加速，但是在很多应用中您都会看到某种加速现象。 诀窍就在于NEON扩展集的使用！ 这一特殊决窍的秘诀在于 Project Ne10的NE10开源库。设立Ne10项目的目的是提供一套通用、有效的函数，可以大幅度优化ARM架构，包括NEON SIM

  扩展集的使用 /

  Gnuboy已经实现了i386汇编代码的一些优化工作，能够在奔腾机器上运行良好，除此之外，到目前为止，它能够运行的平台还很有限。随着嵌入式系统模块设计技术的发展，PDA、Smartphone等嵌入式产品的功能不断地得到扩展，适应用户的需要， Gnuboy在嵌入式产品中的移植应用很具有前景。目前Gnuboy在ARM Linux下还没有正真获得很好的应用，本文就是在构建的基于ARM920T Linux的嵌入式平台上对gnuboy运用进行的尝试性工作，同时， Gnuboy作为一种虚拟机技术，本文的工作对研究虚拟机技术在ARM L inux中的应用也具有一定的价值。 硬件环境 本实验测试板采用Motorola公司的MX1 Lite，系统的主

  Linux中的应用及优化研究 /

  无线数据采集系统的应用场景范围十分普遍，涉及电力、水利、交通和安防等行业。通用分组无线业务GPRS(General Packet Radio Service)，由Nokia、Ericsson等公司开发。该技术建立在GSM网络的基础上，被称为2.5代移动通信技术，它将无线通信与Internet紧密结合，是一种先进的、全新的无线网络承载手段，具有独特优势。随着GPRS技术在移动通信领域的发展，为数据采集传输及监控提供了一种新的超高的性价比的数据通信方案 。 同时，嵌入式系统以其高效的开发、低廉的成本、方便的使用和维护等优点受到信息业界的广泛推崇。嵌入式系统在工农业控制领域大多数都用在对现场的监视和控制。而传统监控产品的设计目标往往为保

  威锋网 1 月 29 日消息  AMD 今天发布首款基于 ARM 架构的服务处理器芯片，该芯片采用 28nm 工艺制作，命名 AMD Opteron A1100，代号 Seattle（西雅图）。该芯片的推出表明了 AMD 欲引领 ARM 服务器 CPU 市场的决心，同时也象徵着数据管理新时代黎明的到来。 AMD 服务器业务部门副总裁 Andrew Feldman 说，这不是只有一代，未来还有一代接着一代处理器，而每一代处理器的性能都会提升，与软件硬件更密切结合。 据了解，AMD Opteron A1100 处理器基于 ARM 的 64 位 Cortex-A57 架构，拥有四个或者 8 个核心。开发者套装包括有一

  在最新的 Linux 启动日志中，有某个条目明显指向了独特的英特尔 14 代 Meteor Lake-P CPU 。Coelacanth-Dream 在 Github 的 Sound Open Firmware（SOF）项目中发现，由 Intel 公司的 Fred Oh 上传的相关代码，暗示了 Meteor Lake-P 移动 CPU 阵容将拥有三种不同的核心配置。 Intel Fab 42 中的 Meteor Lake 测试芯片（图自：Cnet） 曝光的这枚早期工程样品（ES）处理器显示为“Genuine Intel (R) 0000”，基础频率仅为 1.2 GHz —— 所属家族为 0x6，型号 0xAA，步进 0x

  曝光 高达14C/20T /

  电机和电源控制逆变器设计人员都会遇到相同的问题，即如何将控制和用户接口电路与危险的功率线路电压隔离。隔离最主要的要求是方式功率线路电压损坏控制电路，更重要的是，保护用户受到危险电压伤害。系统一定要符合相应国际标准规定的安全要求，例如涵盖电机驱动和太阳能逆变器的IEC 61800和IEC 62109，这些标准主要注重符合性测试。 标准的符合性测试会如何赋予工程师自由度，以便可以再一次进行选择符合目标系统规格以及标准的相应架构、电路和元件呢?这些是由电路满足在效率、带宽和精度方面提供系统所需性能，同时又满足安全隔离要求来决定的。设计创新系统的难题是，为现有架构、电路和元件制定的设计规则可能不再适用。因此，工程师需要花时间认真评估新电路或元件符

  选择 /

  7月31日，零跑汽车正式对外发布了中央集成式电子电气架构LEAP 3.0，名为“四叶草”。据了解，该架构通过“1颗SOC+1颗MCU”的芯片方案即实现了中央超算，可支持座舱域、智驾域、动力域、车身域“四域合一”，覆盖15个模块功能，首搭车型将于2023年9月亮相。 图片来自：零跑汽车 具体来看，在SOC主板方面，四叶草架构可兼容高通8155和高通8295两种不同的方案，其中8295方案支持座舱域智驾的深层次地融合，实现ACC、LCC、AEB等L2智能驾驶，以及环视、疲劳监测等功能。而在MCU主板方面，则兼容恩智浦S32G 中配和高配两个不同的版本，实现整车、车身、网关等多控制器的集成。 图片来自：零跑汽车 基于这几款芯

  Cortex-M微处理器

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