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标签 > ARM

ARM

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ARM处理器是Acorn有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作Acorn RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。

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ARM简介

  ARM的Jazelle技术使Java加速得到比基于软件的Java虚拟机(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。CPU功能上增加DSP指令集提供增强的16位和32位算术运算能力,提高了性能和灵活性。ARM还提供两个前沿特性来辅助带深嵌入处理器的高集成SoC器件的调试,它们是嵌入式ICE-RT逻辑和嵌入式跟踪宏核(ETMS)系列。

ARM百科

  ARM的Jazelle技术使Java加速得到比基于软件的Java虚拟机(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。CPU功能上增加DSP指令集提供增强的16位和32位算术运算能力,提高了性能和灵活性。ARM还提供两个前沿特性来辅助带深嵌入处理器的高集成SoC器件的调试,它们是嵌入式ICE-RT逻辑和嵌入式跟踪宏核(ETMS)系列。

  特点

  ARM处理器的三大特点是:耗电少功能强、16位/32位双指令集和合作伙伴众多。

  1、体积小、低功耗、低成本、高性能;

  2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集,能很好的兼容8位/16位器件;

  3、大量使用寄存器,指令执行速度更快;

  4、大多数数据操作都在寄存器中完成;

  5、寻址方式灵活简单,执行效率高;

  6、指令长度固定。

  体系结构

  1 CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)

  在CISC指令集的各种指令中,大约有20%的指令会被反复使用,占整个程序代码的80%。而余下的指令却不经常使用,在程序设计中只占20%。

  2 RISC(Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机)

  RISC结构优先选取使用频最高的简单指令,避免复杂指令;将指令长度固定,指令格式和寻址方式种类减少;以控制逻辑为主,不用或少用微码控制等

  RISC体系结构应具有如下特点:

  1 采用固定长度的指令格式,指令归整、简单、基本寻址方式有2~3种。

  2 使用单周期指令,便于流水线操作执行。

  3 大量使用寄存器,数据处理指令只对寄存器进行操作,只有加载/存储指令可以访问存储器,以提高指令的执行效率。

  除此以外,ARM体系结构还采用了一些特别的技术,在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积,并降低功耗:

  4 所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行,从而提高指令的执行效率。

  5 可用加载/存储指令批量传输数据,以提高数据的传输效率。

  6 可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。

  7 在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。

  寄存器结构

  ARM处理器共有37个寄存器,被分为若干个组(BANK),这些寄存器包括:

  1 31个通用寄存器,包括程序计数器(PC指针),均为32位的寄存器。

  2 6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态,均为32位,只使用了其中的一部分。

  指令结构

  ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集:ARM指令集和Thumb指令集。其中,ARM指令为32位的长度,Thumb指令为16位长度。Thumb指令集为ARM指令集的功能子集,但与等价的ARM代码相比较,可节省30%~40%以上的存储空间,同时具备32位代码的所有优点。

  体系结构扩充

  当前ARM体系结构的扩充包括:

  ·Thumb 16位指令集,为了改善代码密度;

  ·DSP DSP应用的算术运算指令集;

  ·Jazeller 允许直接执行Java字节码。

  ARM处理器系列提供的解决方案有:

  ·无线、消费类电子和图像应用的开放平台;

  ·存储、自动化、工业和网络应用的嵌入式实时系统;

  ·智能卡和SIM卡的安全应用。

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