ARM9处理器与ARM7处理器比较

1、ARM9处理器与ARM7处理器比较摘要处理器是世界上最流行的嵌入式处理器，广泛应用于个人通信等 嵌入式领域。7处理器虽然功能强大，但是目前已经幵始退出主流应用领域，代替它的是性能更加强大的 9系列处理器。介绍了 9处理器与7处理器的不同之处，并且给出了9的应用实例。关键词97流水线指令周期9系列处理器是英国公司设计的主流嵌入 式处理器，主要包括 9和9-等系列。本文主要介绍它们与7的结构以及性能比较。以手机应用为例，2手机只需提供语音及简单的文字短信功能，而目 前的2. 5和未来的3手机除了提供这两项功能外，还必须提供各种其他的应用功能。主要包括1无线网络设备手机上网、电子邮件及其他定位服务等

2、功能;2功能含有用户操作系统、等及其他功能；3高性能功能音频播放器、视频电话、手机游戏等。在2. 5和3的应用中9已经全面替代了 7。因为9的新特性能够满足各种新需求的同时减少产品研发时间并降低 研发费用。新一代的9处理器，通过全新的设计，采用了更多的晶体管，能够达到两倍以上于 7 处理器的处理能力。这种处理能力的提高是通过增加时钟频率和减少指令执行周期实现 的。1 时钟频率的提高 7 处理器采用 3 级流水线，而 9 采用 5 级流水线， 如图 1、2、3 所示。增加的流水线设计提高了时钟频率和并行处理能力。5 级流水线能够将每一个指令处理分配到5 个时钟周期内，在每一个 时钟周期内同时有

3、5 个指令在执行。在同样的加工工艺下，9处理器的时钟频率是 7的1. 82. 2倍。图 1 、图 2 和图 32 指令周期的改进指令周期的改进对于处理器性能的 提高有很大的帮助。性能提高的幅度依赖于代码执行时指令的重叠，这实际上是程序本身 的问题。对于采用最高级的语言，一般来说，性能的提高在30左右。21 指令矛指令指令周期数的改进最明显的是指令和指令。从7到9这两条指令的执行时间减少了 30。指令周期的减少是由于 7和 9两种处理器内的两个基本的微处理结构不同所造成的。1 9有独立的指令和数据存储器接口， 允许处理器同时进行取指和读写 数据。这叫作改进型哈佛结构。而7只有数据存储器接口，它同

4、时用来取指令和数据访问。25 级流水线引入了独立的存储器和写回流水线， 分别用来访问存储器 和将结果写回寄存器。以上两点实现了一个周期完成指令和指令。22 互锁技术当指令需要的数据因为以前的指令没有执行完而没有准 备好就会产生管道互锁。当管道互锁发生时，硬件会停止这个指令的执行，直到数据准备好为 止。虽然这种技术会增加代码执行时间，但是为初期的设计者提供了巨大 的方便。编译器以及汇编程序员可以通过重新设计代码的顺序或者其他方法 来减少管道互锁的数量。23 分枝指令 9和 7 的分枝指令周期是相同的。而且 9和 9-并没有对分枝指令进行预测处理。范文先生网收集整理 39 结构及特点以 9-为例介

5、绍 9 处理器的主要结 构及其特点。9-的结构如图 4 所示。其主要特点如下 132 定点处理器，改进型代码交织，增强性乘法器 设计。支持实时 -调试；2 片内指令和数据，而且指令和数据的存储器容量可5 采用总线接调；3 片内指令和数据高速缓冲器容量从 4 字节到 1 字节；4 设置保 护单元，非常适合嵌入式应用中对存储器进行分段和保护； 口，为外设提供统一的地址和数据总线； 6 支持外部协处理器，指令和数据总线有简单的握手信令支持；7支持标准基本逻辑单元扫描测试方法学, 而且支持-；8支持嵌入式跟踪宏单兀，支持实时跟踪指令和数据。图549的典型应用公司的730是最新的无线通信基带信号处理器。该处理器是的12通信模块与专用于应用处理的926通用处理器的集成。由于的速度可达200，因此730具有两倍于上一代710处理器的应用 处理性能。如同所有的处理器一样，730可支持领先的移动操作系统，其中包括 的智能电话与、与60、以及。730结构如图5所示。其中926处理器的主要特性包括1最高频率200 ;216指令高速缓存, 8数据高速缓存；3硬件加速；4扩展多媒体指令集结构。微