国内外常用单片机芯片简介
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国内外常用单片机芯片简介
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器，它不是完成某一个逻辑功能的芯片，而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。由运算器、控制器、存储器、输入输出设备构成，相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机缺少了外围设备等。概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件，它最早是被用在工业控制领域。由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有CPU的专用处理器芯片发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。常见单片机芯片分析● HT：工具好用.DEMO难搞。成本中等。● PIC：工具难用，DEMO易搞。成本偏高。● FREESCALE：工具难用，DEMO易搞。成本偏高。● STC/51：工具好用，DEMO易搞。成本偏低。● AVR：工具好用，DEMO易搞。成本中等。● MSP430：工具非常好用，DEMO易搞。成本偏高。● EMC：工具好用，DEMO难搞。成本偏低。● SUNPLUS：工具难用，DEMO难搞。成本偏低。● TENX：工具难用，DEMO难搞。成本偏低。● OKI：工具难用，DEMO难搞。成本偏低。● EPSON：工具难用，DEMO易搞。成本偏低。● PHILIPS：工具好用，DEMO易搞。成本偏高。● WINBOND：工具好用，DEMO易搞。成本中等。国内几种常用的单片机芯片做个简介：PIC单片机：是MICROCHIP公司的产品，其突出的特点是体积小，功耗低，精简指令集，抗干扰性好，可靠性高，有较强的模拟接口，代码保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片。EMC单片机：是台湾义隆公司的产品，有很大一部分与PIC 8位单片机兼容，且相兼容产品的资源相对比PIC的多，价格便宜，有很多系列可选，但抗干扰较差。ATMEL单片机（51单片机）：ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列，AT89系列是8位Flash单片机，与8051系列单片机相兼容，静态时钟模式;AT90系列单片机是增强RISC结构、全静态工作方式、内载在线可编程Flash的单片机，也叫AVR单片机。PHLIPIS 51PLC系列单片机（51单片机）：PHILIPS公司的单片机是基于80C51内核的单片机，嵌入了掉电检测、模拟以及片内RC振荡器等功能，这使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的应用设计中可以满足多方面的性能要求。HOLTEK单片机：台湾盛扬半导体的单片机，价格便宜，种类较多，但抗干扰较差，适用于消费类产品。TI公司单片机（51单片机）：德州仪器提供了TMS370和MSP430两大系列通用单片机.TMS370系列单片机是8位CMOS单片机，具有多种存储模式、多种外围接口模式，适用于复杂的实时控制场合;MSP430系列单片机是一种超低功耗、功能集成度较高的16位低功耗单片机，特别适用于要求功耗低的场合国际电子公司的单片机芯片产品：（按照公司进行说明，读者可以和楼2的内容比较着阅读，不太好合在一起写，分开着写了）1. MOTOROLA单片机MOTOROLA是世界上最大的单片机厂商。品种全、选择余地大、新产品多是其特点，在8位机方面有68HC05和生级产品68HC08，68HC05有30多个系列，200多个品种，产量已超过20亿片。8位增强型单片机68HC11也有30多个品种，年产量在1亿片以上。生级产品有68HC12。16位机68HC16也有十多个品种。32位单片机的683XX系列也有几十个品种。近年来，以PowerPC、Coldfire、M.CORE等为CPU，将DSP未为辅助模块集成的单片机也纷纷推出，目前仍是单片机的首选牌品。MOTOROLA单片机特点之一是在同样速度下所用的时钟频率较Intel类单片机低得多，因而使得高频噪声低、抗干扰能力强，更适合用于工控领域及恶劣的环境。MOTOROLA8位单片机过去的策略是以掩膜为主，最近推出OTP计划以适应单片机发展趋势，在32位机上，M.CORE在性能和功耗方面都胜过ARM7。2. Microchip单片机Microchip单片机是市场份额增长最块的单片机。它的主要产品是16C系列8位单片机，CPU采用RISC结构，仅33条指令，运行速度快，且以低价位著称，一般单片机价格都在一美元以下。Microchip单片机没有掩膜产品，全都是OTP器件（近年已推出FLASH型单片机——编者注）。Microchip强调节约成本的最优化设计，使用量大、档次低、价格敏感的产品。3. Scenix单片机Scenix单片机的I/O模块有新意。I/O模块的集成与组合技术是单片机技术不可缺少的重要方面。除传统的I/O功能模块如并行I/O、URT、SPI、I2C、A/D、PWM、PLL、DTMF等，新的I/O模块不断出现，如USB，CAN、J1850，最具代表性的是MOTOROLA32位单片机，它集成了包括各种通信协议在内的I/O模块，而Scenix单片机在I/O模块的处理上引入虚拟I/O的新概念。Scenix采用了RISC结构的CPU，使CPU最高工作频率达50MHz。运算速度接近50MIPS。有了强有力的CPU，各种I/O功能便可以用软件的办法模拟。单片机的封装采用20/28引脚。公司提供各种I/O的库函数，用于实现各种I/O模块的功能。这些用软件完成的模块包括多路UART、多种A/D、PWM、SPI、DTMF、FSK、LCD驱动等，这些都是通常用硬件实现起来也相当复杂的模块。4. NEC单片机NEC单片机自成体系，以8位单片机78K系列产量最高，也有16位、32位单片机。16位以上单片机采用内部倍频技术，以降低外时钟频率。有的单片机采用内置操作系统。NEC的销售策略著重于服务大客户，并投入相当大的技术力量帮助大客户开发产品。5. 东芝单片机东芝单片机的特点从4位机到64位，门类齐全。4位机在家电领域仍有较大的市场。8位机主要有870系列、90系列等，该类单片机允许使用慢模式，采用32K时钟时功耗低至10uA数量级。CPU内部多组寄存器的使用，使得中断响应与处理更加快捷。东芝的32位单片机采用MIPS3000ARISC的CPU结构，面向VCD、数字相机、图像处理等市场。6. 富士通单片机富士通也有8位、16位和32位单片机，但8位机使用的是16位机的CPU内核。也就是说8位机与16位机所用的指令相同，使得开发比较容易。8位单片机有著名的MB8900系列，16位机有MB90系列。富士通公司注重于服务大公司、大客户，帮助大客户开发产品。7. Epson单片机Epson公司以擅长制造液晶显示器著称，故Epson单片机主要为该公司生产的LCD配套。其单片机的特点是LCD驱动部分做得特别好。在低电压、低功耗方面也很有特点。目前0.9V供电的单片机已经上市，不久的将来，LCD显示的手表类单片机将使用0.5V供电。8.8051单片机最早由Intel公司推出的8051/31类单片机也世界上用量最大的几种单片机之一。由于Intel公司在嵌入式应用方面将重点放在186、386、奔腾等与PC类兼容的高档芯片的开发上，8051类单片机主要由Philips、三星、华邦等公司接产。这些公司都在保持与8051单片机兼容的基础上改善了8051许多特点（如时序特性）。提高了速度、降低了时钟频率，放宽了电源电压的动态范围，降低了产品的价格。9. Zilog单片机Z8单片机是Zilog公司的产品，采用多累加器结构，有较强的中断处理能力。产品为OTP型，Z8单片机的开发工具可秤价廉物美。Z8单片机以低价位的优势面向低端应用，以18引脚封装为主，ROM为0.5-2k。最近Zilog公司又推出了Z86系列单片机，该系列内部可集成廉价的DSP单元。10. NS单片机COP8单片机是美国国家半导体公司的产品，该公司以生产先进的模拟电路著称，能生产高水平的数字模拟混合电路。COP8单片机片内集成了16位A/D，这是单片机中不多见的。COP8单片机内部使用了抗EMI电路，在看门狗电路以及STOP方式下单片机的唤醒方式上都有独到之处。此外，COP8的程序加密控制也做得特别好。11. 三星单片机三星单片机有KS51和KS57系列4位单片机，KS86和KS88系列8位单片机，KS17系列16位单片机和KS32系列32位单片机。三星单片机为OTP型ISP在片编程功能。三星公司以生产存储器芯片著称，在存储器的市场供大于求的形式下，涉足参与单片机的竞争。三星公司在单片机技术上引进消化发达国家的技术，生产与之兼容的产品，然后以价格优势取胜。例如在4位机上采用NEC的技术，8位机上引进Zilog公司Z8的技术，在32位机上购买了ARM7内核，还有DEC的技术、东芝的技术等。其单片机裸片的价格相当有竞争力。12. 华邦单片机华邦单片机属8051类单片机，它们的W78系列与标准的8051兼容，W77系列位增强型51系列，对8051的时序作了改进。同样时钟频率下速度提高了2.5倍，FLASH容量从4k到64k，有ISP功能。在4位单片机方面华邦有921系列带LCD驱动的741系列。在32位机方面，华邦使用了惠普公司PA-RISC单片机技术，生产低位的32位RISC单片机。PS本文参考自玩转单片机
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单片机外围芯片
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Rights Reserved除了单片机、arm 还有什么其他芯片
除了单片机、arm 还有什么其他芯片那种intel的就不算了
09-01-07 &
ARM是一个家IC设计公司的名字，也是一类IP核的总称，将其专利授权给世界各大公司进行生产，包含ARM核的芯片也就ARM芯片。大部分ARM芯片是SOC的设计，其本身就是一类单片机，单片机含盖了ARM.
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ARM是一个公司名！分ARM7/ARM9等
ARM可以是16位机，也可以是32位机 8051单片机和羚阳单片机没有可比性，如果一定要比较就是单片机和CPU的区别！ ARM（Advanced RISC Machines）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。 ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。 目前，总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、菲利浦和国民半导体这样的大公司。至于软件系统的合伙人，则包括微软、升阳和MRI等一系列知名公司。 ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。 2.产品介绍 ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行（理论上如此）。典型的产品如下。 ①CPU内核 --ARM7：小型、快速、低能耗、集成式RISC内核，用于移动通信。 -- ARM7TDMI(Thumb):这是公司授权用户最多的一项产品，将ARM7指令集同Thumb扩展组合在一起，以减少内存容量和系统成本。同时，它还利用嵌入式ICE调试技术来简化系统设计，并用一个DSP增强扩展来改进性能。该产品的典型用途是数字蜂窝电话和硬盘驱动器。 --ARM9TDMI:采用5阶段管道化ARM9内核，同时配备Thumb扩展、调试和Harvard总线。在生产工艺相同的情况下，性能可达ARM7TDMI的两倍之多。常用于连网和顶置盒。 ②体系扩展 -- Thumb:以16位系统的成本，提供32位RISC性能，特别注意的是它所需的内存容量非常小。 ③嵌入式ICE调试 由于集成了类似于ICE的CPU内核调试技术，所以原型设计和系统芯片的调试得到了极大的简化。 ④微处理器 --ARM710系列，包括ARM710、ARM710T、ARM720T和ARM740T:低价、低能耗、封装式常规系统微型处理器，配有高速缓存（Cache）、内存管理、写缓冲和JTAG。广泛应用于手持式计算、数据通信和消费类多媒体。 --ARM940T、920T系列:低价、低能耗、高性能系统微处理器，配有Cache、内存管理和写缓冲。应用于高级引擎管理、保安系统、顶置盒、便携计算机和高档打印机。 --StrongARM:性能很高、同时满足常规应用需要的一种微处理器技术，与DEC联合研制，后来授权给Intel。SA110处理器、SA1100 PDA系统芯片和SA1500多媒体处理器芯片均采用了这一技术。 --ARM7500和ARM7500FE:高度集成的单芯片RISC计算机，基于一个缓存式ARM7 32位内核，拥有内存和I/O控制器、3个DMA通道、片上视频控制器和调色板以及立体声端口;ARM7500FE则增加了一个浮点运算单元以及对EDO DRAM的支持。特别适合电视顶置盒和网络计算机（NC）。 Windows CE的Pocket PC只支持ARMWindows CE可支持多种嵌入式处理器，但基于Windows CE的Pocket PC则只支持ARM一种。微软在对SH3、MIPS、ARM等嵌入式处理器做了评估后认为，ARM是一种性价比较好的选择。由于目前ARM在手持设备市场占有90%以上的份额，只支持ARM，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。由于ARM开放其处理器授权，因此，用户在市场上可以在多家整机厂商中进行选择，从而保证了这一市场的竞争性。 看您拿来做什么？ 许多世界知名电子公司都提供这方面的支持！
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Fpga、CPLD
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1、Microchip系列：PIC16C5X（12位编程字）、PIC16CXXX（14位编程字）、PIC17CXXX（16位编程字）、PIC18CXXX（16位编程字）、PIC12CXXX（8管脚12位/14位编程字）2、Philips LPC微控制器系列3、Motorola微控制器MC68HC08、MC68HC12系列4、AMD的X86系列5、Power PC系列（32位）6、ColdFire系列（32位）7、方舟系列8、龙芯系列
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楼主是指RISC芯片?
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就我所知到的，比如DSP，FPGA，CPLD。这些都是处理器
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1.1 ARM－Advanced RISC Machines ARM处理器（Advanced RISC Machines）,既可以认为是一个公司的名字,也可以认为是对一类微处理器的通称,还可以认为是一种技术的名字。 1991年ARM公司成立于英国剑桥,主要出售芯片设计技术的授权。目前,采用ARM技术知识产权（IP）核的微处理器,即我们通常所说的ARM微处理器,已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场,基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场份额,ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。 ARM公司是专门从事基于RISC技术芯片设计开发的公司,作为知识产权供应商,本身不直接从事芯片生产,靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片,世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM微处理器核,根据各自不同的应用领域,加入适当的外围电路,从而形成自己的ARM微处理器芯片进入市场。目前,全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM公司的授权,因此既使得 ARM处理器技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持,又使整个系统成本降低,使产品更容易进入市场被消费者所接受,更具有竞争力。 1.2 ARM处理器的应用领域及特点 1.2.1 ARM处理器的应用领域 到目前为止,ARM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以其高性能和低成本,在该领域的地位日益巩固。 3、网络应用：随着宽带技术的推广,采用ARM技术的ADSL芯片正逐步获得竞争优势。此外,ARM在语音及视频处理上行了优化,并获得广泛支持,也对DSP的应用领域提出了挑战。 4、消费类电子产品：ARM技术在目前流行的数字音频播放器、数字机顶盒和游戏机中得到广泛采用。 5、成像和安全产品：现在流行的数码相机和打印机中绝大部分采用ARM技术。手机中的32位SIM智能卡也采用了ARM技术。 除此以外,ARM微处理器及技术还应用到许多不同的领域,并会在将来取得更加广泛的应用。 1.2.2 ARM微处理器的特点 采用RISC架构的ARM微处理器一般具有如下特点： 1、体积小、低功耗、低成本、高性能; 2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集,能很好的兼容8位/16位器件; 3、大量使用寄存器,指令执行速度更快; 4、大多数数据操作都在寄存器中完成; 5、寻址方式灵活简单,执行效率高; 6、指令长度固定; 1.3 ARM微处理器系列 ARM微处理器目前包括下面几个系列,以及其它厂商基于ARM体系结构的处理器,除了具有ARM体系结构的共同特点以外,每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。 － ARM7系列 － ARM9系列 － ARM9E系列 － ARM10E系列 － SecurCore系列 － Inter的Xscale － Inter的StrongARM 其中,ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列,每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。 以下我们来详细了解一下各种处理器的特点及应用领域。 1.3.1 ARM7微处理器系列 ARM7系列微处理器为低功耗的32位RISC处理器,最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7微处理器系列具有如下特点： － 具有嵌入式ICE－RT逻辑,调试开发方便。 － 极低的功耗,适合对功耗要求较高的应用,如便携式产品。 － 能够提供0.9MIPS/MHz的三级流水线结构。 － 代码密度高并兼容16位的Thumb指令集。 － 对操作系统的支持广泛,包括Windows CE、Linux、Palm OS等。 － 指令系统与ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容,便于用户的产品升级换代。 － 主频最高可达130MIPS,高速的运算处理能力能胜任绝大多数的复杂应用。 ARM7系列微处理器的主要应用领域为：工业控制、Internet设备、网络和调制解调器设备、移动电话等多种多媒体和嵌入式应用。 ARM7系列微处理器包括如下几种类型的核：ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、 ARM720T、ARM7EJ。其中,ARM7TMDI是目前使用最广泛的32位嵌入式RISC处理器,属低端ARM处理器核。TDMI的基本含义为： T： 支持16为压缩指令集T D： 支持片上D M：内嵌硬件乘法器（Multiplier） I： 嵌入式ICE,支持片上断点和调试点; 1.3.2 ARM9微处理器系列 ARM9系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。具有以下特点： － 5级整数流水线,指令执行效率更高。 － 提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构。 － 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 － 支持32位的高速AMBA总线接口。 － 全性能的MMU,支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。 － MPU支持实时操作系统。 － 支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力。 ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端打印机、数字照相机和数字摄像机等。 ARM9系列微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三种类型,以适用于不同的应用场合。 1.3.3 ARM9E微处理器系列 ARM9E系列微处理器为可综合处理器,使用单一的处理器内核提供了微控制器、DSP、Java应用系统的解决方案,极大的减少了芯片的面积和系统的复杂程度。ARM9E系列微处理器提供了增强的DSP处理能力,很适合于那些需要同时使用DSP和微控制器的应用场合。 ARM9E系列微处理器的主要特点如下： － 支持DSP指令集,适合于需要高速数字信号处理的场合。 － 5级整数流水线,指令执行效率更高。 － 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 － 支持32位的高速AMBA总线接口。 － 支持VFP9浮点处理协处理器。 － 全性能的MMU,支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。 － MPU支持实时操作系统。 － 支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力。 － 主频最高可达300MIPS。 ARM9系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、存储设备和网络设备等领域。 ARM9E系列微处理器包含ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM966E-S三种类型,以适用于不同的应用场合。 1.3.4 ARM10E微处理器系列 ARM10E系列微处理器具有高性能、低功耗的特点,由于采用了新的体系结构,与同等的ARM9器件相比较,在同样的时钟频率下,性能提高了近50％,同时,ARM10E系列微处理器采用了两种先进的节能方式,使其功耗极低。 ARM10E系列微处理器的主要特点如下： － 支持DSP指令集,适合于需要高速数字信号处理的场合。 － 6级整数流水线,指令执行效率更高。 － 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。 － 支持32位的高速AMBA总线接口。 － 支持VFP10浮点处理协处理器。 － 全性能的MMU,支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作系统。 － 支持数据Cache和指令Cache,具有更高的指令和数据处理能力 － 主频最高可达400MIPS。 － 内嵌并行读/写操作部件。 ARM10E系列微处理器主要应用于下一代无线设备、数字消费品、成像设备、工业控制、通信和信息系统等领域。 ARM10E系列微处理器包含ARM1020E、ARM1022E和ARM1026EJ-S三种类型,以适用于不同的应用场合。 1.3.5 SecurCore微处理器系列 SecurCore系列微处理器专为安全需要而设计,提供了完善的32位RISC技术的安全解决方案,因此,SecurCore系列微处理器除了具有ARM体系结构的低功耗、高性能的特点外,还具有其独特的优势,即提供了对安全解决方案的支持。 SecurCore系列微处理器除了具有ARM体系结构各种主要特点外,还在系统安全方面具有如下的特点： － 带有灵活的保护单元,以确保操作系统和应用数据的安全。 － 采用软内核技术,防止外部对其进行扫描探测。 － 可集成用户自己的安全特性和其他协处理器。 SecurCore系列微处理器主要应用于一些对安全性要求较高的应用产品及应用系统,如电子商务、电子政务、电子银行业务、网络和认证系统等领域。 SecurCore系列微处理器包含SecurCore SC100、SecurCore SC110、SecurCore SC200和SecurCore SC210四种类型,以适用于不同的应用场合。 1.3.6 StrongARM微处理器系列 Inter StrongARM SA-1100处理器是采用ARM体系结构高度集成的32位RISC微处理器。它融合了Inter公司的设计和处理技术以及ARM体系结构的电源效率,采用在软件上兼容ARMv4体系结构、同时采用具有Intel技术优点的体系结构。 Intel StrongARM处理器是便携式通讯产品和消费类电子产品的理想选择,已成功应用于多家公司的掌上电脑系列产品。 1.3.7 Xscale处理器 Xscale 处理器是基于ARMv5TE体系结构的解决方案,是一款全性能、高性价比、低功耗的处理器。它支持16位的Thumb指令和DSP指令集,已使用在数字移动电话、个人数字助理和网络产品等场合。 Xscale 处理器是Inter目前主要推广的一款ARM微处理器。 1.4 ARM微处理器结构 1.4.1 RISC体系结构 传统的CISC（Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机）结构有其固有的缺点,即随着计算机技术的发展而不断引入新的复杂的指令集,为支持这些新增的指令,计算机的体系结构会越来越复杂,然而,在CISC指令集的各种指令中,其使用频率却相差悬殊,大约有 20％的指令会被反复使用,占整个程序代码的80％。而余下的80％的指令却不经常使用,在程序设计中只占20％,显然,这种结构是不太合理的。 基于以上的不合理性,1979年美国加州大学伯克利分校提出了RISC（Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机）的概念,RISC并非只是简单地去减少指令,而是把着眼点放在了如何使计算机的结构更加简单合理地提高运算速度上。RISC结构优先选取使用频最高的简单指令,避免复杂指令;将指令长度固定,指令格式和寻地方式种类减少;以控制逻辑为主,不用或少用微码控制等措施来达到上述目的。 到目前为止,RISC体系结构也还没有严格的定义,一般认为,RISC体系结构应具有如下特点： － 采用固定长度的指令格式,指令归整、简单、基本寻址方式有2～3种。 － 使用单周期指令,便于流水线操作执行。 － 大量使用寄存器,数据处理指令只对寄存器进行操作,只有加载/ 存储指令可以访问存储器,以提高指令的执行效率。 除此以外,ARM体系结构还采用了一些特别的技术,在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积,并降低功耗： － 所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行,从而提高指令的执行效率。 － 可用加载/存储指令批量传输数据,以提高数据的传输效率。 － 可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。 － 在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。 当然,和CISC架构相比较,尽管RISC架构有上述的优点,但决不能认为RISC架构就可以取代CISC架构,事实上,RISC和CISC各有优势, 而且界限并不那么明显。现代的CPU往往采用CISC的外围,内部加入了RISC的特性,如超长指令集CPU就是融合了RISC和CISC的优势,成为未来的CPU发展方向之一。 1.4.2 ARM微处理器的寄存器结构 ARM处理器共有37个寄存器,被分为若干个组（BANK）,这些寄存器包括： － 31个通用寄存器,包括程序计数器（PC指针）,均为32位的寄存器。 － 6个状态寄存器,用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态,均为32位,目前只使用了其中的一部分。 同时,ARM处理器又有7种不同的处理器模式,在每一种处理器模式下均有一组相应的寄存器与之对应。即在任意一种处理器模式下,可访问的寄存器包括15 个通用寄存器（R0～R14）、一至二个状态寄存器和程序计数器。在所有的寄存器中,有些是在7种处理器模式下共用的同一个物理寄存器,而有些寄存器则是在不同的处理器模式下有不同的物理寄存器。 关于ARM处理器的寄存器结构,在后面的相关章节将会详细描述。 1.4.3 ARM微处理器的指令结构 ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中,ARM指令为32位的长度,Thumb指令为16位长度。 Thumb指令集为ARM指令集的功能子集,但与等价的ARM代码相比较,可节省30％～40％以上的存储空间,同时具备32位代码的所有优点。 关于ARM处理器的指令结构,在后面的相关章节将会详细描述。 1.5 ARM微处理器的应用选型 鉴于ARM微处理器的众多优点,随着国内外嵌入式应用领域的逐步发展,ARM微处理器必然会获得广泛的重视和应用。但是,由于ARM微处理器有多达十几种的内核结构,几十个芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,给开发人员在选择方案时带来一定的困难,所以,对ARM芯片做一些对比研究是十分必要的。 以下从应用的角度出发,对在选择ARM微处理器时所应考虑的主要问题做一些简要的探讨。 ARM微处理器内核的选择 从前面所介绍的内容可知,ARM微处理器包含一系列的内核结构,以适应不同的应用领域,用户如果希望使用WinCE或标准Linux等操作系统以减少软件开发时间,就需要选择ARM720T以上带有MMU（Memory Management Unit）功能的ARM芯片,ARM720T、 ARM920T、ARM922T、ARM946T、Strong-ARM都带有MMU功能。而ARM7TDMI则没有MMU,不支持Windows CE 和标准Linux,但目前有uClinux等不需要MMU支持的操作系统可运行于ARM7TDMI硬件平台之上。事实上,uClinux已经成功移植到多种不带MMU的微处理器平台上,并在稳定性和其他方面都有上佳表现。 本书所讨论的S3C4510B即为一款不带MMU的ARM微处理器,可在其上运行uClinux操作系统。 系统的工作频率 系统的工作频率在很大程度上决定了ARM微处理器的处理能力。ARM7系列微处理器的典型处理速度为0.9MIPS/MHz,常见的ARM7芯片系统主时钟为20MHz-133MHz,ARM9系列微处理器的典型处理速度为1.1MIPS/MHz,常见的ARM9的系统主时钟频率为100MHz- 233MHz,ARM10最高可以达到700MHz。不同芯片对时钟的处理不同,有的芯片只需要一个主时钟频率,有的芯片内部时钟控制器可以分别为ARM 核和USB、UART、DSP、音频等功能部件提供不同频率的时钟。 芯片内存储器的容量 大多数的ARM微处理器片内存储器的容量都不太大,需要用户在设计系统时外扩存储器,但也有部分芯片具有相对较大的片内存储空间,如ATMEL的AT91F40162就具有高达2MB的片内程序存储空间,用户在设计时可考虑选用这种类型,以简化系统的设计。 片内外围电路的选择 除ARM微处理器核以外,几乎所有的ARM芯片均根据各自不同的应用领域,扩展了相关功能模块,并集成在芯片之中,我们称之为片内外围电路,如USB接口、IIS接口、LCD控制器、键盘接口、RTC、ADC和DAC、DSP协处理器等,设计者应分析系统的需求,尽可能采用片内外围电路完成所需的功能, 这样既可简化系统的设计,同时提高系统的可靠性。 .dz863/Embedded-Systems-Design/ARM-Microcontroller/ARM-RISC.htm
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