1.ARM的基础知识

Posted 2020-08-13

ARM简述

　　ARM公司既不生产芯片也不销售芯片，它只出售芯片技术授权。ARM技术具有很高的性能和功效，因而容易被厂商接受。同时，合作伙伴的增多，可获得更多的第三方工具、制造和软件支持，这又会使整个系统成本降低，让产品进入市场的时间加快，从而具有更大的竞争优势。

一、ARM技术的应用领域及其特点

　　采用ARM技术IP核的微处理器遍及汽车、消费电子、成像、工业控制、海量存储、网络、安保和无线等各类产品市场。

1.什么是IP核？

　　IP核是指拥有知识产权的控制功能单元。（IP核是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序，该程序与集成电路工艺无关，可以移植到不同的半导体工艺中去生产集成电路芯片。利用IP核设计电子系统，引用方便，修改基本元件的功能容易。具有复杂功能和商业价值的IP核一般具有知识产权，尽管IP核的市场活动还不规范，但是仍有许多集成电路设计公司从事IP核的设计、开发和营销工作。IP核有两种，与工艺无关的VHDL程序称为软核；具有特定电路功能的集成电路版图称为硬核。）

 

2.ARM相关的各种版本号及命名

　　ARM的三种版本号：ARM体系版本(内核版本号)、ARM处理器版本（SoC<System on Chip>版本号）、芯片型号。

　　ARM体系版本(内核版本号)：ARMv1　　　　、...　　　、　　　　　　ARMv4　　　　、ARMv5　　　  、ARMv6　　　　、ARMv7

　　ARM处理器版本：　　　　.....　　　　　　 、　　　　、　　　　ARM7\ARM9　 　　、ARM9+xScale 、ARM11　　　　、Cortex-M\Cortex-A\Cortex-R　

　　芯片型号：　　　　　　　　　　　　.....　　　　　　  、S3C44B0\S3C2440 和2410、　　　　　　　、S3C6410　　　、...\S5PV210\...

*值得注意的是：在ARMv7版本开始，ARM处理器版本分成了Cortex-M\Cortex-A\Cortex-R这三个系列

　　Cortex-M：M（microctroller）  主要用于单片机，比如STM32;

　　Cortex-A：A（Application）　  主要用于手机，平板等等；

　　Cortex-R：R（Realtime）　　　主要用于工业，航天方面；

 

 二、一些需要知道的事儿

 

1.可编程器件

　　可编程器件是由ASIC <Application Specific Integrated Circuit 特定用途集成电路> 发展而来的。CPU就属于可编程器件（cpu内部电路对二进制文件解码）

2.可编程器件的特点

　　1）.cpu在固定的始终频率控制下节奏运行。

　　2）.cpu可以通过总线读取外部存储设备中的二进制指令集，然后解码，cpu内部电路对二进制文件进行解码。

　　*** 这些可以被cpu解码执行的二进制指令集是cpu设计时就确定了的，是cpu的设计者（ARM公司）定义的，本质上是一串0或1组成的数字，这就是cpu 的汇编指令集。

总结： 为什么可编程器件可以编程？

　　由于cpu是在固定的始终频率控制下节奏运行，并且可以通过总线从外部存储设备读取二进制指令集，然后解码执行，因为这些指令集是cpu的设计者通过的，所以我们可以通过提供的这些指令集去达到我们编程的目的。

 

3.指令集对cpu的意义

　　汇编的实质是机器指令的助记符。机器指令（二进制）集是一款cpu的编程特征，是这款cpu的设计者制定的。cpu的内部电路就是为了实现这些指令集的功能。机器指令集就好像cpu的API接口一样。不同的cpu机器指令集设计不同，因此汇编程序不能在不同cpu的机器互相移植。

 

4.RISC和CISC的区别

　*　RISC<Reduced Instruction Set Computer>精简指令集计算机

　　RISC的设计理念：让软件来完成具体的任务，cpu本身仅提供基本的指令集，功能扩展有使用cpu的人利用基础架构来灵活实现

　*　CISC<Complex Instruction Set Computer>复杂指令集计算机

　　CISC的设计理念：用最少的指令来完成任务，cpu的扩展依赖指令集的扩展。实质是cpu内部组合逻辑电路的扩展