arm單片�(jī)是以ARM處理�為核心的一種單片微型計(jì)算機(jī),是近年來隨著電子設(shè)備智能化和網(wǎng)�(luò)化程度不斷提高而出�(xiàn)的新興產(chǎn)��ARM是一�微處理器�(shè)�(jì)公司的名稱,ARM既不生產(chǎn)愛心篇也不銷售芯�,是從事技�(shù)研發(fā)和授�(quán)�(zhuǎn)讓的公司,世界知名的半導(dǎo)�電子公司都與ARM�(jiǎn)歷了合作伙伴�(guān)�,包括國(guó)�(nèi)許多公司也從ARM�(gòu)買芯核技�(shù)用于�(shè)�(jì)專用芯片�arm單片�(jī)以其低功耗和高性價(jià)比的�(yōu)�(shì)逐漸步入高端市場(chǎng),成為了�(shí)下的主流�(chǎn)品�
ARM單片�(jī)采用了新型的32位ARM核處理器,使其在指令系統(tǒng),總線結(jié)�(gòu),調(diào)試技�(shù),功耗以及性價(jià)比等方面都超過了傳統(tǒng)�51系列單片�(jī),同�(shí)arm單片�(jī)在芯片內(nèi)部集成了大量的片�(nèi)外設(shè),所以功能和可靠性都大大提高�
具有�(tǒng)一和固定長(zhǎng)度的指令�,使指令集和指令譯碼都大大簡(jiǎn)�
具有一�(gè)大而統(tǒng)一的寄存器文件,大多數(shù)�(shù)�(jù)操作都在寄存器中完成,使指令�(zhí)行速度更快
采用加載/存儲(chǔ)�(jié)�(gòu),使�(shù)�(jù)處理�(shí)只對(duì)寄存器操�,而不直接�(duì)存儲(chǔ)器操�
尋址方式�(jiǎn)單而靈�,所有加�/存儲(chǔ)的地址都只由寄存器的內(nèi)容和指令域決�,執(zhí)行效率高
每一條數(shù)�(jù)處理指令都對(duì)算術(shù)邏輯單元和移位寄存器�(jìn)行控�,以限度的提高算�(shù)邏輯單元和移存器的利用率
采用自動(dòng)增減地址的尋址方式,有利于�(yōu)化循�(huán)程序的執(zhí)�
引入多寄存器加載/存儲(chǔ)指令,有利于�(shí)�(xiàn)�(shù)�(jù)吞吐量的�
從編程的角度看,ARM處理器的工作狀�(tài)通常有以下兩種:
1、ARM狀�(tài),此�(shí)處理器執(zhí)�32位的字對(duì)齊的ARM指令
2、Thumb狀�(tài),此�(shí)處理器執(zhí)�16位的,半字對(duì)齊的Thumb指令
�(dāng)ARM處理器執(zhí)�32位ARM指令集中的指令時(shí),工作在ARM狀�(tài),執(zhí)�16位Thumb指令集中的指令時(shí),工作在Thumb狀�(tài),通常在剛加點(diǎn)開始�(zhí)行代碼時(shí)處于ARM狀�(tài),然后在程序的執(zhí)行過程中,只要滿足一定條�,隨�(shí)可以在兩種工作狀�(tài)間切換,并且這種切換并不影響處理器的工作模式和相�(yīng)寄存器中的內(nèi)��
ARM處理器支�7種運(yùn)行模�,分別為:
用戶模式usr:ARM處理器正常的程序�(zhí)行模�
快速中斷模式fiq:用于高速數(shù)�(jù)傳輸或通道處理
外部中斷模式irq:用于通用的中斷處�
管理模式svc:操作系�(tǒng)使用的保�(hù)模式
�(shù)�(jù)訪問中止模式abt:當(dāng)�(shù)�(jù)或指令預(yù)取終止時(shí)�(jìn)入該模式,可用于虛擬存儲(chǔ)及存�(chǔ)保護(hù)
系統(tǒng)模式sys:運(yùn)行具有特�(quán)的操作系�(tǒng)任務(wù)
未定義指令模式und:當(dāng)未定義的指令�(zhí)行時(shí)�(jìn)入該模式,可用于支持硬件�(xié)處理器的軟件仿真
arm單片�(jī)以其體積�、功耗低、集成度和性價(jià)比高等優(yōu)�(diǎn)在各�(lǐng)域得到廣泛的�(yīng)用,主要�(yīng)用有�
汽車�(dǎo)�
影音娛樂系統(tǒng)
�(wǎng)�(luò)瀏覽
�(yùn)輸監(jiān)�
存儲(chǔ)�(shè)�
掌上電腦
可視電話
1、配置模塊豐富化
隨著半導(dǎo)體工藝的迅速發(fā)展,在arm單片�(jī)上可�(shí)�(xiàn)更為�(fù)雜的功能,LCD控制器,音頻編碼解碼�,大容量的FLASH和RAM,高精度的A/D�(zhuǎn)換器,以太網(wǎng)控制器等越來越多的控制模塊可集成到芯片內(nèi)�
2、指令系�(tǒng)效率提高
�(shí)�(xiàn)RISC和CISC指令集的融合,�(jìn)一步提高Thumb指令集的性能,流水線的級(jí)�(shù)向更高發(fā)�
3、處理器頻率�(jìn)一步提�
雖然的ARM處理器Xscale系列�(shí)鐘頻率已接近1G,但與通用處理器的高頻率還有一定的差距,因此arm單片�(jī)向更高頻率和多核�(fā)展已成趨�(shì)
4、與DSP技�(shù)融合
隨著科學(xué)技�(shù)的發(fā)�,arm單片�(jī)與DSP之間的界限越來越模糊,兩者配合使用的情況屢見不鮮,尤其在高端電子�(chǎn)品中,兩者分工合作,共同滿足用戶的需�
5、單片機(jī)種類多樣�
目前在arm單片�(jī)市場(chǎng)上的主流�(chǎn)品是飛利浦和三星,但近年來國(guó)�(nèi)許多企業(yè)和科研機(jī)�(gòu)已加入到研發(fā)�(tuán)�(duì)中來,相信不�(yuǎn)的將來市�(chǎng)上會(huì)出現(xiàn)大量我國(guó)自主研發(fā)的arm單片�(jī)�(chǎn)品�