ARM公司内核种类

1、ARM公司内核的种类HK腾华电子刘成金（制作PDF PPT参考资料）ARM公司内核种类应用型应用程序处理器执行复杂操作系统（如Linux ,Android/Chrome、Microsoft Windows（CE/ 嵌入式）和 Symbian）和支持复杂图 形用户界面的能力来定义。此类处理器集成了内存管理单元（MMU以管理这些复杂操作系 统的内存需求，并允许下载和执行第三方软件。此类处理器的应用包括：智能手机特色手机智能本/上网本/电子书阅览读器高级个人媒体播放器数字电视机顶盒和卫星接收器咼端打印机个人导航设备ARM处理器种类：Classic ARM Processors :ARM926EJ-S

2、ARM1136J（F）-SARM1176JZ（F）-SRM11MPCortex-A8Cortex-A9Cortex-A15ARN公司内核种类嵌入式应用嵌入式处理器主要着重于在各种功耗敏感型应用中提供具有高确 定性的实时行为，这些处理器通常执行 实时操作系统（RTOS和用户开发的应用 程序代码，因此只需要 内存保护单元（MPU，不需要应用程序处理器中提供的 MMU此类处理器的应用包括：商业微控制器汽车控制系统电动机控制系统大型家用电器控制器无线和有线传感器网络大容量存储控制器打印机网络设备ARM处理器种类：ARM946-SARM968-SARM1156T2(F)-S嵌入式Cortex处理器：Co

3、rtex-MOCortex-M1Cortex-M3Cortex-M4Cortex-R4ARM公司内核种类一一安全应用和专用ARM安全处理器SecurCore应用包括：SIM智能卡高级支付系统电子护照电子票务和运输系统已推出多种SecurCore处理器，从而使合作伙伴可以根据所需 性能、芯片面积、大小、动态和静态功耗以及其他考虑事项来选择符合应用的特 定条件的解决方案。SC100处理器基于常用的ARM7TDML理器；SC300基于现代 Cortex-M3处理器，因而适用于中断驱动和功耗敏感型应用。ARM FPG目标处理器对于那些希望其FPGA设备能够与ARM体系结构兼容但又要求具 有系统可编程的

4、开发人员，ARM可提供Cortex-M1处理器。此处理器完全兼容 Cortex-MO处理器，并允许用户灵活选择 FPGA供应商。SecurCore: SecurCoreOOOSecurCo relOOSecurCor e3OOFPGA Cortex-M1体系结构：ARMv4T体系机构引进了 16位Thumb指令集和32位ARM旨令集，目的是在同一 个体系结构中同时提高性能和领先的代码密度。16位Thumb指令集可比32位ARM 指令缩减高达35%的代码大小，同时保持32位体系结构的优点。示例处理器：ARM7TDMIARMV5TE：体系结构引进了数字信号处理（DSP算法（如饱和运算）的算术支 持

5、和Jazelle Java 字节引擎来启用Java字节码的硬件执行，从而改善用 Java 编写的应用程序的性能。与非Java加速内核比较，Jazelle将Java执行速度提 高了 8倍，并且减少了 80%的功耗。许多基于ARM处理器的便携式设备中已使用 此体系结构，目的是在游戏和多媒体应用程序的性能方面提供显著改进的用户体 验。示例处理器：ARM926EJ-别 ARM968E-SARMv6体系结构引进了包括 单指令数据（SIMD）运算在内的一些新功能。SIMD 扩展已针对多种软件应用程序（包括视频编码解码器和音频编码解码器）进行优 化，对于这些软件应用程序，SIMD扩展最多可将性能提升4倍。此

6、外，还引进 了作为ARMv6体系结构。示例处理器：ARM1176J和 ARM1136EJARMv6M体系结构为低成本，高性能设备而设计，向以前由8位设备占主导地位 的市场提供32位功能强大的解决方案。其16位Thunb指令集体系结构允许设计 者门设计门数最少却十分经济实惠的设备。始终如一的中断处理结构和编程器模 式为所有Cortex-M系列处理器（从Cortex-MO处理器到Cortex-M3处理器）提 供了完全向上兼容的途径。示例处理器：Cortex-MO 和 Cortex-M1ARMv7体系结构向目标应用提供一组自定义配置文件。所有Cortex处理器都实现了 ARMv7体系结构（实现ARM

7、v6啲Cortex-M系列处理器除外）。所有的ARMv7 体系结构配置文件都实现了 Thumb-2技术（一个经过优化的16/32位混合指令集）, 在保持与现有ARMS决方案的代码完全兼容的同时，既具有 32位ARM ISA的性 能优势，也具有16位Thumb ISA的代码大小优势。ARMv7体系结构还包括NEON 技术扩展，可将DSP和媒体处理器吞吐量提升高达 400个百分比，并提供该井 的浮点支持以满足下一代3D图形和游戏物理学以及传统嵌入式控制应用程序的 需要。Cortex体系结构旨在横跨各种应用领域（从成本少于1USD的微控制器到功能强大，运行速度超过2GHz的多核设计）。此体系结构分为

8、 3种配置文件：Cortex-A :应用程序配置文件，他在 MM（内存管 理单元）、用于多媒体应用程序的可选 NEON理单元以及支持半精度、单精度 和双精度运算的高级硬件浮点单元的基础上实现虚拟内存系统体系结构。它适用于高端消费电子设备、网络设备、移动In ternet设备和企业市场。示例处理器：Cortex-A9,Cortex-A8,Cortex-A5Cortex-R :实时配置文件，他在 MPU（内存保护 单元）的基础上实现了受保护内存系统体系结构。它适用于高性能实时控制系统 （包括汽车和大容量存储设备） 示例处理器：Cortex-R4（F）Cortex-M :微控制器配置文件，可快速进行

9、 中断 处理，适用于需要高度确定的行为和最少门数的成本敏感型设备。示例处理器：Cortex-M3软件兼容性由于所有体系的结构体 都具有通用的指令集，因此用户可通过 ARh#系结构构建具有最佳兼容性的软件，从而保护其软件投资。Cortex-MO能耗最低的最小ARM处理器Cortex-MO的代码密度和能效优势意味着它是各种应用中 8/16位设备的自然 高性价比替换产品。同时保留与功能丰富的Cortex-M3处理器的工具和二进制向 上兼容性。超低的功耗Cortex-MO处理器在不到12K门的面积内能耗仅有 85uA/MHz（0.085毫瓦）， 所凭借的是作为低功耗技术的领导者和创建超低能耗设备的主要

10、推动者的无与 伦比的ARM专门技术。简单指令只有56个，这样您便可以快速掌握整个 Cortex-MO指令集（如果需要）； 单其C语言友好体系结构意味着并不是必需的。可提供选择的具有完全确定性的 指令和中断计时使得计算响应时间十分容易。优化的连接性设计为支持低功耗连接，如 Bluetooth Low Energy（BLE） 、IEEE 802.15和 Z-wave,特别是在这样的模拟设备中：这些模拟设备正在增加其数字功能，以有 效的预处理和传输数据。Cortex-M0 功能体系结构曼）ISA支持技术道3阶段Dhryst one9DMIPS/MHz中断NMI+1到32个物理中断中断延迟睡眠模式令睡

11、眠和深度睡眠信号ARMv6-（冯诺依Thumb/Thumb-20.16个周期集成的WFI和WFE旨随电源管理工具包括提供可选保留模式增强指令周期（32*32）乘法调JT试AG或串行线调试端口Cortex-M1ARMCortex-M1处理器满足FPGA应用的高质量、标准处理器体系结构的需要，支持范围广泛的FPGA设备，包括那些来自Actel,Alera 和Xilinx 的设备。在FPGA中使用ARM Cortex-M1的优点全部使用标准处理器体系结构供应商独立性，Cortex-M1处理器支持主要FPGA供 应商软件和工具可以在FPGA和ASIC/ASSP之间重用易于将Cortex-M1处理器设计

12、迁移到更新和最有 效的FPGA受可提供不同性能点解决方案的强大 ARM处理器路 线图的支持ARM Cortex-M1处理器为FPGA用户带来了广泛的一系列 ARM ConnectedCommunity工具和操作系统，并提供与 ASIC优化处理器（如ARM Cortex-M3处理器）的软件兼容性。开发人员可以在受行业中最大体系支持的单 个体系结构上进行标准化，以降低硬件和软件工程成本。应用通信、广播、汽车、消费品、军事/航天、工业Cortex-M3Why选择 Cortex-M3?提供更高的性能和更丰富的功能与2004年起引进，最近通过新技术进行了更新并更新了可 配置性的Cortex-M3，是专门

13、针对微控制器应用开发的主流 ARM处理器。性能和能效具有高性能和低动态能耗，Cortex-M3处理器提供领先的功 效：在90nmG基础上为12.5DMIPS/mW/将集成的睡眠模式与可选的状态保留功能相结合，Cortex-M3处理器确保对于同时需要低功耗和出色性能的应用不存在 折衷。全功能该处理器执行Thumb-2指令集以获得最佳性能和代码大小， 包括硬件除法、单周期乘法和位字段操作。Cortex-M3 NVIC在设计时是高度可 配置的，最多可提供240个具有单独优先级、动态重设优先级功能和集成系统时 钟的系统中断。丰富的连接功能和性能的组合使基于Cortex-M3的设备可以有效处理 多个I/

14、O 通道和协议标准，如 USB 0T（ On-The-GO 。Cortex-M3 功能+分支预测体系结构ISA支持Dhryst one内存保护区域的可选8区域MPU中断屏蔽的中断（NM）+1到240个物理中断中断延迟中断间延迟中断优先级唤醒中断控制器睡眠模式WFEt令和“退出时睡眠”功能ARMv7-M（哈佛）Thumb/Thumb-23阶段1.25DMIPS/MHZ带有子区域和后台不可12个周期6个周期8到256个优先级最多240个唤醒中断集成的WFI和睡眠和深度睡眠信号随ARM电源管理工具包括提供的可选保留模式位操作集成的指令和位段增强指令硬件除法（2-12个周期）和单周期（32*32）乘法

15、调试可选JTAG和串行线调试端口。最多8个断点和4个检测点。跟踪 可选指令跟踪（ETM、数据跟踪（DWT和测量跟踪（ITM）Cortex-M4 技术Cortex-M4信号处理技术Cortex-M4处理器已设计为具有适用于数字信号控制市场的多种高效信号处理 功能。Cortex-M4处理器采用扩展的单周期累加（MAC指令、优化的SIMD运算、饱和 运算指令和一个可选的单精度浮点单元（FPU。这些功能以表现ARMCortex-M 系列处理器特征的创新技术为基础。硬件体系结构用于指令提取的32位AHB-Lite接口 用户数据和调试访问的32位AHB-Lite接口单周期16、32位单周期双指令在单个周M

16、AC16 位 MAC大范围的MAC旨令2路并行16位MAC!算32或64位累加选 择32或64位累加选择指令在单个周期中执 行 期中执行单周期SIMD运算4路并行8位加法或减法2路并行16位加法或减法指令在单个周期中执行浮点运算符合IEEE 754标准单精度浮点单元用于获得更高精度的融合MAC其他饱和数学 桶行位移器Cortex-M从8/16位迁移到 ARM Cortex-MARM Cortex-M代码大小优势说明ARMCortex-M处理器提供优于8位或16位体系结构的代码密度。这在减少对内 存的需求和最大限度地提高宝贵的芯片上的使用率方面具有很大的优势。Cortex-A （苹果 A8处理器

17、）移动In ternet 的理想选择本身支持 Adobe Flash 10.1高性能的NEOF引擎，广泛支持媒体编码解码器（三星平板的CPU阉割了此引擎，所以看视频动画，会有拖屏现象）低功率设计，支持全天浏览和连接高性能Cortex-A设备可为其目标应用领域提供各种可伸缩的能效性能点。一些说明 示例如下：Cortex-A15,可为下一代移动基础结构应用和要求苛刻的 无线基础结构应用提供性能最高的解决方案，Cortex-A9，实现可提供800MHZ-2GH的标准频率，每个内 核可提供5000DMIPS勺性能Cortex-A8单核解决方案，可提供经济有效的高性能，在600MHZ-1GHZ勺频率下，

18、提供性能超过 200DMIPS勺性能Cortex-A5低成本实现，在400-800MHZ的频率下，提供的 性能超过1200DMIPS勺性能多核技术 Cortex-A5、Cortex-A9和Cortex-A15处理器都支持 ARM勺第二代多核技术， 单核到四核的实现，支持面向性能的应用领域支持对称和非对称的操作系统实现通过加速器一致性端口( ACP在导出到系统的整个处理器中保持一致性高级扩展除了具有与上一代经典ARM和Thumb体系结构的二进制兼容性外，Cortex-A 类处理器还通过一下Thumb-2,提供最佳代码大小和性能TrustZone安全扩展，提供可信计算Jazelle 技术，提供高执

19、行环境(如 Java,Net,MSIL,Python 和Perl )速度。Cortex-A5Cortex-A5是为以下应用领域而设计的：需要在极低功耗情况下对高级操作系统进行虚拟内存管理。概述Cortex-A5处理器可为现有ARM926EJ-别ARM1176JZ-St理器设计提供很有价 值的迁移途径。它可以获得比 ARM1176JZ-SS好的性能，比ARM926EJ-SS好的 功效和能效以及100%勺Cortex-A兼容性。这些处理器向特别注重能耗和成本的应用程序提供高端功能，其中包括：产品类型应用手机特色手机、移动支付、音频数字电家庭/消费视、DVD嵌入式/工业MPU智能仪多重处理功能，可以

20、获得可伸缩、高效性能用于媒体和信号处理的可选浮点或NEOh单元与Cortex-A8,Cortex-A9 和经典ARM处理器的完全应用兼容性高性能内存系统，包括高速缓存和内存管理单元ARM Cortex-A5处理器是能效最高、成本最低的处理器，能够 向最广泛的设备提供In ternet访问：从超低成本的手机、特色手机和智能移动 设备到普遍采用的嵌入式、消费类和工业设备。Cortex-A8Cortex-A8设计用来满足需要高性能、高功效、经常集成Web连接市场需求ARM Cortex-A8处理器基于ARMv7体系结构，能够将速度从 600MHz提高到1GHz以上。Cortex-A8处理器可以满足需

21、要在300mW以下运行的 移动设备的功率优化要求；一届需要 2000 Dhrystone MIPS的消费类应用领域 的性能优化要求。Cortex-A8高性能处理器在如今的终端设备中得到了验证。 从高端特色手机到上网本、DTV打印机和汽车信息娱乐，Cortex-A8处理器都 提供了可靠的高性能解决方案，每年发货数百万台。该处理器特别适合高性能应用领域频率从600MHz到1GHz及以上高性能、超标量微体系结构用于多媒体和SIMC处理的NEON技术与ARM926,ARM1136,ARM11处理器的二进制兼容性产品类型应用智能手机运行全功能移动操作系统的应用型处理器上网本行桌面操作系统的高功效主处理器

22、用用于管理富系统管理的机顶盒于管理富操作系统、多格式AN和UI的主处理器数字电视操作系统、UI和浏览器的处理器家庭网络控制处理器存储网络（HDD,SSD）用于管理通信流控制器打印机Cortex-A9Cortex-A9 简介Cortex-A9是性能最高的ARM处理器，可实现受到广 泛支持的ARMv7体系结构的丰富功能。Cortex-A9处理器的设计旨在打 造最先进的、高效率的、长度动态可变的、多指令执行超标量体系结构， 提供采用乱序猜测方式执行的 8阶段管道处理器，凭借范围广泛的消费 类、网络、企业和移动应用中的前沿产品所需的功能，它可以提供史无前例的高性能和高能效。Cortex-A9微体系结构

23、既可用于可伸缩的多核处理器（Cortex-A9 MPCore多核处理器），也可用于更传统的处理器（Cortex-A9单核处理器）。可伸缩的多核处理器和单核处理器支持16、32或64KB 4路关联的L1高速缓存配置，对于可选的 L2高速缓存控制器，最多支持8MB的L2高速缓存配置，它们具有极高灵活性，均适用 于特定应用领域和市场。应用1Cortex-A8Milest oneGalaxyProductCoreipho neCortex-A8ipadipad2/iph oneDual Cortex-A9MotoCortex-A8Sams ungCortex-A8Sn apdrago nCortex-A8 Like有关ARM Cortex系列处理器详细运用咨询，请联系香港腾华电子有限公司(HK Ten ghua Electro nics Limited.Co)刘工 Mobile :EL:-mail :kev in liute .hkQQ: 315288758腾华电子上海技术中心：TEL:021-544071207E-mail： tech_s