ARM系列芯片选择的原则及性能比较

ARM芯片选择的一般原则：

1.      功能 USB 网络 串口 液晶显示

2.      性能功耗速度

3.      价格

4.      操作系统支持

5.      熟悉程度和开发资源

6.      供货稳定 大厂家 通用的芯片

ARM系列

MMU/MPU

结构

功耗mW/MHz

速度MIPS/MHz

主频MHz

应用领域

ARM7

不带

3级流水线

冯诺依曼结构

0.28

0.9

20-133

工业产品

ARM9

MMU

5级流水线

哈佛结构

0.7

1.1

100-233

消费、医疗、工业

ARM10E

MMU MPU

6级流水线

V5架构

1000

1.25

300-700

无线设备、数字消费品

ARM11

MMU

8级流水线

V6架构

0.4

 

350-500

消费类、网络，多媒体处理方面优势

Cortex

Cortex-A

MMU

V7架构

<300

2.0

600-1000

应用，消费、无线产品

Cortex-R

MMU

V7架构

0.27

1.62

300

实时控制

汽车电子、网络和影像系统

Cortex-M

MPU

3级流水线

V7架构

0.19

1.25

100

微控制器、汽车车体系统、网络装置

SecurCore

MPU

5级流水线

 

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安全方面，电子商务，网络银行

MMU:存储管理单元

MPU:存储保护单元、

比较项目ARM7Cortex-M3架构ARMv4T（冯诺依曼）
指令和数据总线共用，会出现瓶颈ARMv7-M（哈佛）
指令和数据总线分开，无瓶颈指令集32位ARM指令+16位Thumb指令 
两套指令之间需要进行状态切换Thumb/Thumb-2指令集 16位和32位
指令可直接混写，无需状态切换流水线 3级流水线 若出现转移则需要刷新流水线，损失惨重3级流水线+分支预测 出现转移时流水线无需刷新，几乎无损失性能0.95DMIPS/MHz（ARM模式）1.25DMIPS/MHz功耗0.28mW/MHz0.19mW/MHz低功耗模式无内置睡眠模式面积0.62mm2（仅内核）0.86mm2（内核+外设）中断普通中断IRQ和快速中断FIQ太少，大量外设不得不复用中断不可屏蔽中断NMI+1-240个物理中断
每个外设都可以独占一个中断，效率高中断延迟 24-42个时钟周期，缓慢12个时钟周期，最快只需6个 中断压栈 软件手工压栈，代码长且效率低 硬件自动压栈，无需代码且效率高存储器保护 无8段存储器保护单元（MPU）内核寄存器 寄存器分为多组、结构复杂、占核面积多 寄存器不分组（SP除外），结构简单工作模式 7种工作模式，比较复杂只有线程模式和处理模式两种，简单 乘除法指令多周期乘法指令，无除法指令单周期乘法指令，2-12周期除法指令位操作 无 访问外设寄存器需分“读-改-写”3步走先进的Bit-band位操作技术，可直接访问外设寄存器的某个值系统节拍定时 无 内置系统节拍定时器，有利于操作系统移植