嵌入式教材ARM系列处理器应用技术完全手册PDF版免费下载

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资料介绍

标签:RISC(102)arm(3961)dsp(4760)

  ARM(Advanced RISC Machines)有三种含义,它是一个公司的名称,是一类微处理器的通称,还是一种技术的名称。

  ARM 公司是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、低耗能的RISC(Reduced InstructionSet CompuTIng,精简指令集计算机处理器)芯片,并开发了相关技术和软件。ARM 处理器具有性能高、成本低和能耗低的特点,适用于嵌入式控制、消费/教育类多媒体、DSP 和移动式应用等领域。ARM 公司本身不生产芯片,靠转让设计许可,由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。ARM 这种商业模式的强大之处在于其价格合理,它在全世界范围的合作伙伴超过100 个,其中包括许多著名的半导体公司。ARM 公司专注于设计,设计的芯片内核耗电少,成本低,功能强,特有16/32 位双指令集。ARM 已成为移动通信、手持计算和多媒体数字消费等嵌入式解决方案的RISC 实际标准。

  1990 年11 月ARM 公司成立于英国,原名Advanced RISC Machine 有限公司,是苹果电脑、Acorn 电脑集团和VLSI Technology 的合资企业。Acorn 曾推出世界首个商用单芯片RISC 处理器,而苹果电脑当时希望将RISC 技术应用于自身系统,ARM 微处理器新标准因此应运而生。ARM 公司成功地研制了首个低成本RISC 架构,迅速在市场上崭露头角。与此同时,RISC 结构的竞争对手都着眼于提高性能,发展适合高端工作站处理器的RISC 结构。

  ARM 处理器当前有6 个产品系列:ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、ARM11 和SecurCore,其中ARM11为最近推出的产品。进一步的产品来自于合作伙伴,例如Intel Xscale ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E是4 个通用处理器系列。每个系列提供一套特定的性能来满足设计者对功耗、性能、体积的需求。SecurCore是第5 个产品系列,是专门为安全设备而设计的。

  ARM7 内核采用冯·诺伊曼体系结构,数据和指令使用同一条总线。内核有一条3 级流水线,执行ARMv4指令集。

  ARM7 系列处理器主要用于对功耗和成本要求比较苛刻的消费类产品。其最高主频可以到达130MIPS(MIPS 指每秒执行的百万条指令数)。ARM7 系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、ARM7EJ-S 和ARM720T 4 种类型,主要用于适应不同的市场需求。

  ARM7 系列处理器主要具有以下特点:

  成熟的大批量的32 位RICS 芯片;

  最高主频到达130MIPS;

  功耗低;

  代码密度高,兼容16 位微处理器;

  开发工具多、EDA 仿真模型多;

  调试机制完善;

  提供 0.25μm、0.18μm 及0.13μm 的生产工艺;

  代码与 ARM9 系列、ARM9E 系列以及ARM10E 系列兼容。

  ARM9 系列于1997 年问世。由于采用了5 级指令流水线,ARM9 处理器能够运行在比ARM7 更高的时钟频率上,改善了处理器的整体性能;存储器系统根据哈佛体系结构(程序和数据空间独立的体系结构)重新设计,区分了数据总线和指令总线。

  ARM9 系列的第一个处理器是ARM920T,包含独立的数据指令Cache 和MMU。此处理器能够被用在要求有虚拟存储器支持的操作系统上。此系列的ARM922T 是ARM920T 的变种,只有一半大小的数据指令Cache。

  ARM940T 包含一个更小的数据指令Cache 和一个MPU。它是针对不要求运行操作系统的应用而设计的。ARM920T、ARM940T 都执行v4T 架构指令。

  ARM 系列处理器的应用领域

  ARM7 系列

  ARM7 系列处理器主要应用于下面一些场合:

  个人音频设备(MP3 播放器、WMA 播放器、AAC 播放器);

  接入级的无线设备;

  喷墨打印机;

  数码照相机;

  PDA。

  ARM9 系列

  ARM9 系列处理器具体应用于下面一些场合:

  下一代无线设备,包括视频电话和PDA 等;

  数字消费品,包括机顶盒、家庭网关、MP3 播放器和MPEG4 播放器;

  成像设备,包括打印机、数码照相机和数码摄像机;

  汽车、通信和信息系统。

  ARM9E 系列处理器具体应用于下面一些场合:

  下一代无线设备,包括视频电话和PDA 等;

  数字消费品,包括机顶盒、家庭网关、MP3 播放器和MPEG4 播放器;

  成像设备,包括打印机、数码照相机和数码摄像机;

  ARM10E 系列

  ARM10E 系列处理器具体应用于下面一些场合:

  下一代无线设备,包括视频电话和PDA、笔记本电脑和互联网设备;

     数字消费品,包括机顶盒、家庭网关、MP3 播放器和MPEG4 播放器;

  成像设备,包括打印机、数码照相机和数码摄像机;

  汽车、通信和信息系统等;

  工业控制,包括马达控制等。

  存储设备,包括DVD 或HDD 等;

  工业控制,包括电机控制等;

  汽车、通信和信息系统的ABS 和车体控制;

  网络设备,包括VoIP、WirelessLAN 和xDSL 等。

  SecureCore 系列

  SecureCore 系列处理器主要应用于一些安全产品及应用系统,包括电子商务、电子银行业务、网络、移动媒体和认证系统等。

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