ARM处理器家族

时间:2024-04-02 09:50:20

ARM处理器家族

早先经典处理器

  • 包括ARM7、ARM9、ATM11等

Cortex-M系列

  • 为单片机驱动的系统提供的低成本优化方案,应用于传统的微控制器市场,智能传感器,汽车周边部件等
  • Cortex-M0
  • Cortex-M1
  • Cortex-M3
  • Cortex-M4
  • Cortex-M7

Cortex-A系列

  • 针对开放式操作系统的高性能处理器
  • 应用于智能手机,数字电视,智能本等高端运用
  • Cortex-A5
  • Cortex-A7
  • Cortex-A8
  • Cortex-A9
  • Cortex-A15
  • Cortex-A53
  • Cortex-A57

Cortex-R系列

  • 针对实时系统,满足实时性的控制需求
  • 应用于汽车制动系统,动力系统等
  • Cortex-R4
  • Cortex-R5
  • Cortex-R7

ARM处理器架构

概念

  • 体系结构定义指令集和基于这一体系结构下处理器的编程模型(基本数据类型、工作模型、寄存器组)。基于同种体系结构可以有多种处理器、每个处理器的性能不同,面向的应用领域也不同。

ARM体系架构发展

  • 目前ARM体系结构共定义了8个版本V1-V8
  • V1-V3最早的版本,目前已废弃
  • V4-V6经典处理器中运用的比较多
  • V7版本是目前Cortex系列处理器主流架构,支持Thumb-2的32位指令
  • V8兼容ARMv7架构的特性,并支持64位数据处理

ARM指令集

指令集的概念

  • 处理器能够识别并执行的指令集合
  • 每一条指令可处理一个简单或复杂操作(加、减、…)
  • 每一条指令对应一条或几条汇编指令

指令集常见分类

  • CISC:复杂指令集:包含处理复杂操作的特定指令,指令长度不固定,执行需要多个周期
  • RISC:精简指令集:指令简单有效,格式和长度通常是固定的,大多数指令在一个周期内可以执行完毕
  • ARM的内核是基于RISC体系结构的

STM32指令集

  • ARM指令集:32位精简指令集;指令长度固定;降低编码数量产生的耗费,减轻编码和流水线的负担
  • Thumb指令集:Thumb指令集是ARM指令集的一个子集;指令宽度16位;与32位指令相比,大大节省了系统的存储空间;Thumb指令集不完整,所以必须配合ARM指令集一同使用
  • Thumb与ARM相比,代码体积小了20%,但性能也降低了20%。2003年,ARM公司引入了Thumb-2技术,具备了一些32位的Thumb指令,使得原来很多只有ARM指令能够完成的功能,用Thumb指令也可以完成了!

SOC片上系统

  • 指的是在单个芯片上集成一个完整计算机系统,所谓完整的系统一般包括*处理器(CPU)、存储器以及外围电路等
    ARM处理器家族

STM32F0系统架构

ARM处理器家族

  • AHB总线挂接的器件的工作速度叫APB总线挂接的器件工作速度要快