arm硬件知识 arm处理器主要内核及其主要区别

ARM处理器当前主要有6个系列产品：ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、SecurCore 及最新的ARM11 系列。进一步的产品则来自于ARM公司的合作伙伴，如Intel公司的StrongARM产品和XScale微体系结构等，不过Intel公司已经于2006年将该架构出售给Marvell Technology Group Ltd了。ARM公司还把ARM IP Core提供给其他芯片设计公司用于设计ARM+DSP、ARM+FPGA等SOC结构的芯片。现在用得比较多的如TI公司的OMAP，达芬奇系列大部分是含有ARM+DSP双核处理器的产品。Actel公司的带M7标识的ProASIC3E系列芯片则是FPGA+ARM7的SOC系统芯片。这些多功能IC的发展也拓宽了ARM处理器的应用范围。

arm7内核是0.97MIPS/MHz 三级流水线 80MHz 冯·诺伊曼结构 0.06mw/MHz
arm9内核是1.1MIPS/MHz 五级流水线 200MHz 哈佛结构 0.19mw/MHz
arm10内核是1.3MIPS/MHz 六级流水线 300MHz 哈佛结构 0.5mw/MHz
arm11内核是1.2MIPS/MHz 八级流水线 500MHz 哈佛结构 0.4mw/MHz

arm指令集：v4t v5te v5tej v6

arm7，arm966E没有mmu,
arm720T，arm9是有mmu的,
arm940T，arm946E只有Memory protection unit.不是一个完整的MMU。
arm10，arm11是有mmu的。

在ARM处理器内核中有多个功能模块可供生产厂商根据不同用户的不同要求来配置生产。这些模块分别用T、D、M、I、E、J、F、S等来表示，这些模块一般从处理器的内核版本上可以区分出来。

T：表示支持Thumb指令，说明该内核可从16位Thumb指令集扩充到32位ARM指令集。
D：表示支持Debug，说明该内核中放置了用于调试的结构，通常它为一个边界扫描链JTAG，可使CPU进入调试模式，从而方便地进行断点设置、单步调试。
M：表示Multiplier，说明处理器内部带有8位乘法器。
I：表示Embedded ICE Logic，用于实现断点观测及变量观测的逻辑电路部分，其中的TAP控制器可接入到边界扫描链。
除了以上一些特性外，ARM处理器内核中还有一些处理器内核带EJ-S模块。
E：表示DSP Enhancement，即增加了前导零处理和饱和运算等一些常用的DSP运算指令，极大地改善音、视频处理程序的性能。
J：表示Jazelle DBX（Direct Bytecode eXecution），这是ARM公司推出的Java加速解决方案。Jazelle不是一个简单的加速硬件，它是融入于处理器流水线之中的一项专门针对Java指令执行的硬件功能，使得CPU可以直接接收一部分Java指令，并加以译码执行。通过这里的介绍，读者可以试着分析一下ARM926EJ的具体含义。
F：表示向量浮点单元。
S：表示可综合的软核softcore。

冯·诺伊曼结构特点：

哈佛结构特点：

ARM流水线对比

单指令周期流水线：

多指令周期流水线：