找几个著名的ARM处理器及其应用。
ARM 1991是什么?ARM成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。ARM公司是一家专门从事基于RISC技术的芯片设计和开发的公司。作为知识产权供应商,它不自己生产芯片。通过转让设计许可,合作公司生产不同特性的芯片。世界各大半导体厂商从ARM公司购买自己设计的ARM微处理器内核,并根据各自不同的应用领域添加合适的外围电路,从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前,全球有数十家大型半导体公司使用ARM公司的授权,这不仅使ARM技术得到更多第三方工具、制造和软件的支持,而且降低了整个系统的成本,使产品更容易进入市场,被消费者接受,更具竞争力。
ARM的应用领域
到目前为止,ARM微处理器和技术的应用已经深入到几乎每一个领域:
工业控制领域:基于ARM核的微控制器芯片作为32位RISC架构,不仅占据了高端微控制器市场的大部分市场份额,还逐步向低端微控制器应用领域扩展。ARM微控制器的低功耗和高性价比对传统的8位/16位微控制器提出了挑战。
无线通信领域:目前超过85%的无线通信设备采用了ARM技术,ARM在该领域的地位因其高性能、低成本而日益巩固。
网络应用:随着宽带技术的普及,采用ARM技术的ADSL芯片正逐渐获得竞争优势。此外,ARM在语音和视频处理方面进行了优化,得到了广泛的支持,也对DSP的应用领域提出了挑战。
消费电子产品:ARM技术广泛应用于流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机。
成像和安全产品:大多数流行的数码相机和打印机都使用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。
此外,ARM微处理器和技术也应用于许多不同的领域,在未来将会得到更广泛的应用。
ARM微处理器的特点
采用RISC架构的ARM微处理器一般具有以下特点:
体积小、功耗低、成本低、性能高;
支持Thumb (16位)/ARM (32位)双指令集,兼容8位/16位设备;
大量使用寄存器,指令执行速度更快;
大多数数据操作是在寄存器中完成的;
寻址方式灵活简单,执行效率高;
指令长度是固定的;
ARM微处理器的分类
目前ARM微处理器包括以下系列,以及其他厂商基于ARM架构的处理器。除了ARM架构的* * *特点,ARM微处理器的每个系列都有自己的特点和应用领域。
Arm 7系列
ARM7系列微处理器是一款低功耗的32位RISC处理器,最适合价格和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列具有以下特点:
内嵌ICE-RT逻辑,调试开发方便。
极低功耗,适合高功耗要求的应用。
可以提供0.9 MPs/MHz的三级流水线结构。
代码密度高,兼容16位Thumb指令集。
广泛支持操作系统,包括Windows CE、Linux和Palm OS。
指令系统兼容ARM9系列、ARM9E系列、ARM10E系列,方便产品升级。
主频最高可达130 IPS,高速运算处理能力可胜任大部分复杂应用。
ARM7系列微处理器的主要应用领域有:工业控制、互联网设备、网络和调制解调器设备、手机等多媒体和嵌入式应用。
ARM7系列微处理器包括以下类型的内核:ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM720T和ARM7EJ。其中ARM7TMDI是应用最广泛的32位嵌入式RISC处理器,属于低端ARM处理器核心。
Arm 9系列
ARM9系列微处理器在高性能和低功耗方面提供了最佳性能。具有以下特点:
5级整数流水线,指令执行效率更高。
提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构。
支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
支持32位高速AMBA总线接口。
全性能MMU支持Windows CE、Linux、Palm OS等主流嵌入式操作系统。
MPU支持实时操作系统。
支持数据缓存和指令缓存,具有更高的指令和数据处理能力。
ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数码相机和数码摄像机。
ARM9系列微处理器包括ARM920T、ARM922T、ARM940T三种型号,适用于不同的应用。
ARM9E系列
ARM9E系列微处理器是集成处理器,使用单个处理器核为微控制器、DSP和Java应用系统提供解决方案,大大减小了芯片面积和系统的复杂度。ARM9E系列微处理器提供增强的DSP处理能力,非常适合那些需要同时使用DSP和微控制器的应用。
ARM9E系列微处理器的主要特性如下:
支持DSP指令集,适用于需要高速数字信号处理的场合。
5级整数流水线,指令执行效率更高。
支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
支持32位高速AMBA总线接口。
支持VFP9浮点处理协处理器。
全性能MMU支持Windows CE、Linux、Palm OS等主流嵌入式操作系统。
MPU支持实时操作系统。
支持数据缓存和指令缓存,具有更高的指令和数据处理能力。
主频最高可达300兆。
ARM9E系列微处理器主要应用于无线设备、数码消费品、成像设备、工业控制、存储设备和网络设备。
ARM9E系列微处理器包括ARM926EJ-S、ARM946E-S、ARM966E-S三种型号,适用于不同的应用场合。
ARM10E系列
ARM10E系列微处理器具有高性能、低功耗的特点。与同等的ARM9器件相比,ARM10E系列的微处理器由于采用了新的架构,在相同的时钟频率下性能提升了近50%。同时,ARM10e系列的微处理器采用了两种先进的节能方式,使其功耗极低。ARM10E系列微处理器的主要特性如下:
支持DSP指令集,适用于需要高速数字信号处理的场合。
6级整数流水线,指令执行效率更高。
支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
支持32位高速AMBA总线接口。
支持VFP10浮点处理协处理器。
全性能MMU支持Windows CE、Linux、Palm OS等主流嵌入式操作系统。
支持数据缓存和指令缓存,具有更高的指令和数据处理能力。
主频最高可达400兆。
嵌入式并行读/写操作单元。
RM10E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。
ARM10E系列的微处理器包括ARM1020E、ARM1022E、ARM1026EJ-S三种型号,适用于不同的应用场合。
SecurCore系列
SecurCore系列微处理器专为安全需求而设计,采用32位RISC技术,提供完美的安全解决方案。因此,除了ARM架构的低功耗和高性能,SecurCore系列微处理器还有其独特的优势,即它们提供了对安全解决方案的支持。
除了ARM架构的主要特性,SecurCore系列微处理器在系统安全性方面还具有以下特性:
具有灵活的保护单元,确保操作系统和应用程序数据的安全。
采用软核技术,防止外部扫描和检测。
可以集成用户自己的安全特性和其他协处理器。
SecurCore系列微处理器主要应用于一些安全性要求较高的应用产品和应用系统,如电子商务、电子政务、电子银行业务、网络和认证系统等。
SecurCore系列微处理器包括SecurCore SC100、SecurCore SC110和SecurCore。
C200和SecurCore SC210可用于不同的应用。
英特尔的Xscale
Xscale处理器是基于ARMv5TE架构的解决方案,是一款全性能、高性价比、低功耗的处理器。支持16位Thumb指令和DSP指令集,已应用于数字手机、个人数字助理和网络产品。Xscale处理器是目前Intel主推的ARM微处理器。
英特尔的强力武器
英特尔strongarm SA-1100处理器是一款高度集成的32位RISC微处理器,采用arm架构。它结合了Intel公司的设计和处理技术以及ARM架构的功耗效率,在软件上采用了兼容ARMv4架构的架构,具有Intel技术的优势。英特尔StrongARM处理器是便携式通讯产品和消费电子产品的理想选择,已成功应用于多家公司的掌上电脑系列产品。
其中ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10是四个通用处理器系列,每个系列都提供了一套相对独特的性能,以满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专为具有高安全要求的应用而设计。