ARM处理器
来源:互联网 发布:淘宝链接e22a 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 10:48
ARM处理器是一个32位元精简指令集(RISC)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计
ARM7系列 ARM9系列 ARM9E系列 ARM10E系列
SecurCore系列 Intel的Xscale Intel的StrongARM ARM11系列
其中,ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列,每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。
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80%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,指令格式和寻地方式种类减少;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,目前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。
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