文档介绍：RISC 架构下的ARM 微处理器应用研究
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摘要本文主要介绍了当下流行的微处理器ARM,分析ARM适应嵌入式系统的特点和它的相关产品适用的领域及其广阔的发展前景。
关键词 RISC架构;ARM微处理器;嵌入式微处理器
1 引言
提到微处理器大家都会想到Intel公司和AMD公司的产品,但在当今嵌入式系统应用中还有一个同样响亮的名字ARM微处理器,它是一种RISC 架构下嵌入式系统的核心部件,被广泛地应用到工业控制、无线通讯、消费类电子产品等很多领域。
2 RISC架构
RISC的英文全称为“Reduced Instruction puting”,中文即“精简指令集”,它的指令系统相对简单,它只要求硬件执行很有限且最常用的那部分指令,大部分复杂的操作则使用成熟的编译技术,由简单指令合成。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。paq(康柏,即新惠普)公司的Alpha、HP公司的PA-RISC、IBM公司的Power PC、MIPS公司的MIPS和SUN公司的Spare。RISC架构服务器是指采用精简指令系统计算结构(RISC)的服务器,与IA架构服务器(Intel Xeon处理器、AMD Opteron处理器)比较最大的区别在于: RISC架构服务器一般应用于中端UNIX领域,其在安全性、可靠性方面具有不言而喻的优势。在嵌入式处理器设计领域,RISC已经成为处理器结构设计的必然选择。
3 嵌入式微处理器
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。并且该系统是以提高对象体系智能性、控制力和人机交互能力为目的,通过相互作用和内在指标评定的,嵌入到对象体系中的专用计算机系统。而嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心部件,是决定嵌入式系统功能强弱的主要因素,也决定了嵌入式系统的应用范围和开发复杂度。那么嵌入式微处理器与通用微处理器有什么区别呢?嵌入式微处理器是具备强的中断、I\O、内存和能效管理能力,具有定制多类体系架构的特征,适应计算处理性能的微处理器。
4 ARM微处理器
ARM公司成立于1990年11月,全称是“Advanced RISC Machines Ltd.”,它是由英国Acorn公司提供技术和12名工程师、美国苹果电脑和VLSI Technology(目前已被飞利浦收购)出资合手组建的美英混血公司,是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
到目前为止,ARM微处理器及技术的应用几乎已经深入到各个领域:
(1)工业控制领域:作为32位的RISC架构,基于ARM核的微控制器芯片不但占据了高端微控制器市场的大部分市场份额,同时也逐渐向低端微控制器应用领域扩展,ARM微控制器的低功耗、高性价比,向传统的8位/16位微控制器提出了挑战。
(2)无线通讯领域:目前已有超过85%的无线通讯设备采用了ARM技术, ARM以其