ARM的发展历程.pptx
1.1.1.ARM的成长史
A R M裸机第一部分-A R M那些你得知道的事A R M公司成长史ARM发展的里程碑1●ARM的前身为艾康电脑（Acorn），于1978年，于英国剑桥创立。
●在1980年代晚期，苹果电脑开始与艾康电脑合作开发新版的ARM核心。
●1985年开发出全球第一款商用RISC处理器，即ARM1.●1990年艾康电脑财务危机，受苹果和VLSI的投资，分割出独立子公司Advanced RISCMachines (ARM)，ARM公司正式成立面世。
●这张照片是ARM的第一次合作伙伴大会，此时距离ARM独立还不足一年，右三为当时ARM CEO，前任IET主席Robin Saxby爵士。
右一为ARM CTO Mike Muller，这位前惠普员工当时是作为系统架构负责人加入ARM，2000年10月至今一直担任CTO。
●坐在他们对面的是ARM的三个投资方，分别来自Acorn、Apple和VLSI。
ARM发展的里程碑2●1991年，ARM推出第一款嵌入式RISC处理器，即ARM6●1993年，发布ARM7●1997年，发布ARM9TDMI●1999年，发布ARM9E●2001年，发布ARMv6架构●2002年，发布ARM11微架构ARM发展的里程碑3●2004年，发布ARMv7架构的Cortex系列处理器，同时推出Cortex-M3●2005年，发布Cortex-A8处理器●2007年，发布Cortex-M1和Cortex-A9●2009年，实现Cortex-A9、发布Cortex-M0●2010年，推出Cortex-M4、成立Linaro，推出Cortex-A15 MPcore高性能处理器ARM发展的里程碑4●2011年，推出Cortex-A7，ARMv8发布●2012年，开始64位处理器进程●·······总结:●1. 成功有时候是不经意的。
ARM系列发展历程
ThecusN2100 Iyonix
MHz IOP33x 32K/32K L1, 512K L2, IOP34x 1-2 核， RAID 加速器 MMU 应用处理器，七级流 PXA210/PXA250 水线 400 BogoMips@40 PXA255 PXA26x 32KB/32KB, MMU 0 MHz 可达 400 MHz stenE2 Palm Tungsten T3 HTCUniversal, Zaur usSL-C1000,3000,31 800 MIPS 624 MH PXA27x z 00,3200, Dell Aximx 30, x50 ，和 x51 系 列 PXA800(E)F 1000 MIPS 1.25 G Monahans Hz Blackberry 8700, Bl PXA900 ackberry Pearl (810 0) Control Plane Proc IXC1100 essor IXP2400/IXP2800 IXP2850 IXP2325/IXP2350 IXP42x IXP460/IXP465 SIMD, Jazelle DB ARM11 ARMv6 ARM1136J(F)-S X, (VFP)，八级流水 线 SIMD, Thumb-2, ARMv6T2 ARM1156T2(F)-S (VFP)，九级流水线 SIMD, Jazelle DB ARMv6KZ ARM1176JZ(F)-S X, (VFP) 1-4 核对称多处理 ARMv6K ARM11 MPCore 器，SIMD, Jazelle DBX, (VFP) Application profile, VFP, NEON, Jazell Cortex ARMv7-A Cortex-A8 e RCT, Thumb-2, 13-stage pipeline Embedded profile, ARMv7-R Cortex-R4(F) (FPU) Microcontroller prof ARMv7-M Cortex-M3 ile 可变动高速缓存，MMU 可选配 无高速缓存，(MPU) 600 DMIPS 120 DMIPS @ 10 0MHz Broadcomis a user Luminary Micro[3] 微 控制器家族 TrustZone 可变动 (L1+L2), MMU+ up to 2000 （2.0 D MIPS/MHz 从 600 MHz 到超过 1 GHz 的速度） Texas Instruments OMAP3 可变动，MMU e 可变动，MPU 可变动，MMU+TrustZon 可变动，MMU 从 350 MHz 到 1 GHz Nokia N93 ，Zune ，N okia N800 NSLU2 ZaurusSL-5600 Gumstix， Palm Tung
《arm技术概述ppt》
arm的技术特点
低功耗
ARM处理器的最大特点之一 是低功耗，这使得它非常适合 于便携式计算设备，如手机、
平板电脑等。
高性能
ARM处理器的性能非常出色，特 别是在一些需要高性能的应用领 域，如游戏、图像处理等。
向更深的层次发展
ARM将继续向更深的层次发展，未来将不断推出更强大的处理器和更先进的 架构。
与物联网的结合
随着物联网的快速发展，ARM将继续推出更多适用于物联网的处理器和解决 方案。
arm与其他技术的融合
与人工智能的融合
ARM的处理器和架构可以与人工智能技术很好地融合，为人工智能的发展提供更 强大的计算能力和更高效的能源管理。
指令集架构
ARM指令集架构包括32位和64位版本。 指令集架构采用三地址码和Load/Store模型。
ARM指令集支持各种操作，例如算术、逻辑、移位、跳转、加载和存储等。
编程模型
ARM编程模型包括处理单元 、浮点单元、内存接口等组件 。
ARM编程模型支持多种编程 范式，如过程式、事件驱动和 消息传递等。
加载和存储指令包括单寄存器 加载和存储指令、多寄存器加 载和存储指令以及基址加载和 存储指令等。
加载和存储指令还可以实现堆 栈操作、缓存优化等操作。
04
arm的编程实例
实例一：简单的arm程序
总结词：基础入门
详细描述：本节将介绍如何编写一个简单的ARM程序，包括程序的架构和指令集 的使用。我们还将介绍如何使用开发板进行调试和验证。
游戏机
ARM处理器也被广泛应用于游戏机 中，如PlayStation和Xbox等。
arm的历史及发展
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。
英文全称：Advanced RISC Machines国家：英国（欧洲）行业：电子半导体微处理器智能手机总部：英国剑桥CEO：沃伦.伊斯特竞争对手：英特尔市场份额手机处理器90%的市场份额上网本处理器30%的市场份额平板电脑处理器80%的市场份额ARM公司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公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。
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ARM公司(6张)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、飞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。
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技术概述》课件
ARM的软件生态系统提供丰富的API和中间件，方便开发者进行应用 开发和集成。
ARM的开源项目
ARM积极参与开源项目，推 动ARM架构在开源领域的发
展和应用。
1
ARM在开源项目中提供技术 支持和代码贡献，与全球开 发者共同推动开源项目的发
展。
ARM的开源项目涵盖多个领 域，如操作系统、编译器、 虚拟化技术等，为开发者提 供丰富的资源和工具。
04
ARM的生态系统ChaFra bibliotekterARM的芯片厂商
ARM与众多芯片厂商合作，如高通、联发科、三星等 ，这些厂商基于ARM架构设计生产各种芯片，广泛应
用于智能手机、平板电脑、嵌入式系统等领域。
输标02入题
ARM的芯片厂商采用ARM架构，可以快速开发出高 性能、低功耗的芯片，满足市场需求。
01
03
ARM的芯片厂商与ARM保持密切合作，共同推动 ARM架构的发展和普及。
AI和机器学习集成
未来的ARM架构可能会集成更多 的人工智能和机器学习功能，以 加速这些技术在嵌入式系统中的 应用。
ARM的应用前景
1 2 3
物联网设备
随着物联网的普及，ARM架构将广泛应用于各 种小型、低功耗的设备中，如智能家居、智能穿 戴等。
高性能计算
随着ARM架构性能的提升，它也可能在高性能 计算领域获得更多的应用，如服务器、数据中心 等。
03
ARMADA Secure 系列
ARMADA Secure系列是针对安 全关键系统设计的处理器系列， 具有高度的安全性能。
ARM架构的应用场景
移动设备
ARM架构的处理器广泛应用于智 能手机、平板电脑等移动设备。
物联网
arm的发展历程
arm的发展历程ARM（Advanced RISC Machine）最早由Acorn Computers Ltd在上世纪80年代末开发，它能够运行在低功耗、低成本的嵌入式设备上。
在30多年的发展过程中，ARM处理器已经成为智能手机、平板电脑等移动设备的主要处理器架构之一，并且在其他领域如物联网、汽车、智能家居等方面也得到了广泛应用。
1983年，Acorn公司开始研发一款名为BBC Micro的电脑，该电脑使用了自己开发的一款处理器8008（后来被改名为6502）。
然而，Acorn希望能够开发一款更先进、性能更强大的处理器来满足新一代电脑的需求，于是他们成立了一个团队来研发ARM处理器。
1985年，ARM项目正式启动，由Roger Wilson领导。
为了能够在有限的资源下发展处理器，他们采用了RISC（Reduced Instruction Set Computer）的架构，这种架构在当时并不流行。
然而，由于RISC架构的简化指令集和对计算资源的高效利用，ARM处理器在同等性能的情况下能够比其他处理器更低成本地生产，使得它在嵌入式领域得到了广泛应用。
1990年，Acorn与VLSI Technology以及Apple共同组建了一家新公司ARM Ltd，专门负责推广和授权ARM处理器的技术。
在接下来的几年中，ARM处理器逐渐获得了市场的认可，并且开始在移动设备领域崭露头角。
到了21世纪初，ARM处理器在智能手机的崛起中起到了重要作用。
随着手机市场的快速发展，ARM处理器的性能逐渐提升，同时功耗也得到了控制，使得它成为了手机领域的主流处理器。
此外，由于ARM处理器的灵活性和可扩展性，它也逐渐应用在平板电脑、智能电视等移动设备上。
除了移动设备，ARM处理器还开始在其他领域得到广泛应用。
物联网的出现为ARM处理器的发展带来了新的机遇和挑战。
物联网设备通常需要低功耗、小尺寸的处理器，而这正是ARM处理器的优势所在。
arm体系结构介绍PPT
Memory size 0: Cache size (4-128KB) 2: Reduced cache size 6: TCM
Synthesizable
ARM9TDMI采用5级流水线，其结构图如下图所示，具有分开 的指令和数据存储器，5级流水线具体如下。
（1）取指：从存储器中取出指令，并将其放入指令流水线。 （2）译码：对指令进行译码。 （3）执行：把一个操作数移位，产生ALU的结果。 （4）缓冲/数据：如果需要，则访问数据存储器；否则ALU的 结果只是简单地缓冲1个时钟周期，以便所有的指令具有同样的流 水线流程。 （5）回写：将指令产生的结果回写到寄存器，包括任何从存储 器中读取的数据。
第2章 ARM9体系结构
2.1 ARM9嵌入式微处理器 2.2 ARM9存储器组织结构 2.3 ARM9异常 2.4 S3C2410嵌入式微处理器
1
2.1 ARM9嵌入式微处理器
2.1.1 ARM9的结构特点 2.1.2 ARM9指令集特点 2.1.3 ARM9工作模式
2
2.1.1 ARM9的结构特点
ARM9采用了五级流水线，而ARM7采用的是三级流水线，ARM9增 加的流水线设计提高了时钟频率和并行处理能力。五级流水线能够将各 条指令处理分配到5个时钟周期内，在每个时钟周期内同时有5条指令在 执行。在同样的加工工艺下，ARM9 TDMI处理器的时钟频率是ARM7 TDMI的2倍左右。 （2）指令周期的改进
2021/3/7
3
ARM 体系结构的演变发展
version
ARM1136J(F) V6
ARM架构发展史及最新内核
ARM架构发展史及最新内核ARM架构发展史ARM 曾称进阶精简指令集机器（Advanced RISC Machine）更早称作 Acorn RISC Machine，是一个 32 位精简指令集（RISC）处理器架构，目前已经不仅是 32 位，也有部分架构是 64 位。
1983 年开始的开发计划，团队在1985 年时开发出ARM1 Sample 版，而首颗“真正”的产能型ARM2 于次年量产。
时至今日，ARM 已经开发出 9 代架构。
其主要核心见下表最新架构 Arm v9最新的 Arm v9 架构主要体现两大特性，安全与增强计算AI硬件安全性不确定性，一个漏洞可能会危及整个网络。
我们每天都面临着利用 Arm 技术的新尝试。
为了了解这个问题的普遍性，赛门铁克在 2020 年第一季度检测到近 1900 万次针对其物联网（IoT）的攻击。
这是每秒超过 100 次攻击的速度，比我们在 2019 年底看到的高出 13%。
在Arm v9 中，我们引入了旨在大规模提供机密计算（现在是行业优先事项）的新功能。
通常，设备的操作系统（OS）拥有最高权限，可以看到和做所有事情。
机密计算改变了这一点，虽然操作系统仍然决定什么时候可以运行，但应用程序位于一个单独的受硬件保护的内存区域，与系统中的所有其他内容隔离。
Arm 机密计算架构（CCA）建立在 Arm TrustZone 的基础之上，例如，您的个人银行信息可以与智能手机的社交媒体应用程序完全分离。
Arm CCA 的新安全功能意味着即使社交媒体应用确实感染了恶意软件，它也无法传播到您设备的其余部分。
机密计算对于客户端设备很重要，但它也具有普遍价值，因为它可以在传输、静止时保持数据加密，并在使用时由硬件隔离。
在云中，这也意味着保护物理 CPU 以及在第三方代码旁边运行的虚拟化处理器。
总之，Arm 上的机密计算很重要。
我们已经开发的安全功能，以及我们未来将要创建的安全功能，将在所有层级的计算应用程序中发挥作用；帮助保护物联网传感器、手机、笔记本电脑、互联网和云。
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PDA功能：拥有操作系统（Symbian OS、Windows CE、Linux等 ）所提供功能。
高质量的多媒体功能：如：音视频播放器、视频电话、手机游戏 平台等功能。
灵活的软件集成：Java、（预装、下载或用户自行开发的）第三 方软件。
PXA270系列处理器正是为移动应用所设计，它提供了最高 624MHz的处理速度；内置Intel的无线MMX技术，显著提升了多媒体 性能；它还包含Intel的SpeedStep技术，大大降低电力消耗；PXA270 中还集成了一个重要的安全特性WTP(Wireless Trusted Platform)，支 持通用的安全协议。它丰富的接口更是为3G手机的设计提供了便利。
9.1 3G手机
3G手机在软件的架构上是一个3层的架构，底层是移植3G手机所外接的多种设 备的驱动程序，中间层采用嵌入式操作系统，上层是用户所使用的各种应用程序。
多媒体 播放器
视频 会议
邮件 服务
多媒体 … 应用层 游戏
Windows CE / Linux / Symbian / …
OS内核
LCD驱 动程序
9.2 基于PXA270的嵌入式流媒体播放器
9.2 基于PXA270的嵌入式流媒体播放器
9.2.2嵌入式流媒体播放器的硬件方案
64M SDRAM
32M FLASH
以太网 控制器
CF 接口
电源和 复位电路
IIC接口
IIS接口
PXA270处理器
串口1
串口2
SPI接口
USB HOST及 USB device
•CDMA2000
CDMA2000也称为CDMAMulti—Carrier，由美国高通北美公司为主 导提出，摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与，韩国 现在成为该标准的主导者。
9.1 3G手机
•TD-SCDMA
该标准是由中国大陆独自制定的3G标准，1999年6月29日，中国原 邮电部电信科学技术研究院（大唐电信）向ITU提出。该标准将智能 无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中，在频 谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独 特优势。
ARM 嵌入式系统 第9章 ARM应用实例
第9章 ARM应用实例
9.1 3G手机 9.2 基于PXA270的嵌入式流媒体播放器 9.3 车载多媒体远程监控服务系统
9.1 3G手机
9.1.1 3G手机简介
3G是英文3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。相对第 一代模拟制式手机（1G）和第二代GSM、TDMA等数字手机（2G） ，第三代手机一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通 信结合的新一代移动通信系统。
目前，国际上3G手机有3种制式标准：欧洲的WCDMA标准、美国的 CDMA2000标准和由我国科学家提出的TD-SCDMA标准。
9.1 3G手机
•WCDMA
即WidebandCDMA，也称为CDMADirectSpread，意为宽频分码多重 存取，其支持者主要是以GSM系统为主的欧洲厂商，日本公司也或 多或少参与其中，包括欧美的爱立信、阿尔卡特、诺基亚、朗讯、 北电，以及日本的NTT、富士通、夏普等厂商。
•网络接收模块的实现 流媒体网络接收模块的实现是在Linux平台上移植了开放 源代码的RTP库Live，Live库是用C++语言编写的针对音 视频网络流媒体服务的开源库，它支持 RTP/RTCP/RTSP/SIP等协议，适合于嵌入式或低成本的流 媒体应用。
9.2 基于PXA270的嵌入式流媒体播放器
9.1 3G手机
9.1.3 硬件方案
CCD
RF
麦克风，扬声器 （语音）
模拟基带处理部分
GPS 摄像头
数字基带处理部分 PXA270
电源 LCD
存储器： FLASH和RAM
存储扩展： MMC/ SD/ Memory Stick
9.1 3G手机
9.1.4 软件方案
在软件设计上，3G手机在提供传统2G手机的语音和文字通信的 基础上，还必须能够提供各种其他的应用功能和服务。包括：
9.1 3G手机
9.1.2 3G手机的功能
•在3G时代，高端拍照手机欲取代低端数码相机。 •3G视频业务包括了移动视频业务、视频共享和可视电话等业务。 •3G手机还可以用来看电视。 •3G手机也可以用来播放数字音乐和视频。 •配合GPS全球卫星定位系统，3G手机就可以显示自己的位置，这样就 可以实现问路、导航服务，甚至可以用来防盗。 •3G手机还可以玩游戏。 •3G手机还可能成为你的“钱包”。
GPS驱 动程序
游戏手 柄驱动 程序
…
驱动程 序
9.2 基于PXA270的嵌入式流媒体播放器 9.2.1 系统简介
传统的基于PC机的流媒体播放器虽然具有强大的流 媒体播放功能和方便的用户界面，但是用户必须掌握PC机 的操作，而且携带起来笨拙不方便。相对而言，基于嵌入 式技术的流媒体播放器有效地将嵌入式技术和流媒体技术 结合在一起，可以很好地解决基于PC机的流媒体播放器在 实际应用中存在的不便，它具有携带方便，体积小，稳定 性高，成本较低，实时性好等特点。
第三步，AC97格式的音频数据通过Audio CODEC进行数模转换，输 出模拟音频信号；
第四步，系统模块同时也接收触摸屏的输入信号，解析相关命令，并 对其作出相应的控制。
9.2 基于PXA270的嵌入式流媒体播放器
9.2.3 嵌入式流媒体播放器的软件方案
•嵌入式流媒体播放器的软件架构
9.2 基于PXA270的嵌入式流媒体播放器
LCD显示和触摸屏
AC97音频 输入和输出
9.2 基于PXA270的嵌入式流媒体播放器
硬件系统的工作流程：
第一步，系统模块通过以太网接收从Darwin 服务器传输过来的音视 频码流，在系统的控制下，对音视频码流进行解码，输出RGB565格式的 视频数据和AC97格式的音频数据；
第二步，RGB565格式的视频数据通过LCD controller驱动模块直接写 入Framebuffer进行显示；
•MPEG-4的解码实现
IPP是Integrated
Performance Primitives的缩写， 中文名称是Intel集 成性能函数库。它 提供的函数功能调 用可广泛应用于多 媒体领域，包括信 号处理、图像处理 (如JPEG)、视频编 解码(如MPEG-4)、 音频编解码、语音 识别和计算机视觉 等。