arm系列性能比较
ARM系列芯片选择的原则及性能比较
分类：ARM相关2011-09-09 11:05 615人阅读评论(0) 收藏举报多媒体处理网络存储电子商务工作产品
ARM芯片选择的一般原则：
1. 功能USB 网络串口液晶显示
2. 性能功耗速度
3. 价格
4. 操作系统支持
5. 熟悉程度和开发资源
6. 供货稳定大厂家通用的芯片
ARM系列MMU/MPU结构
功耗
mW/MHz
速度
MIPS/MHz
主频MHz应用领域
ARM7 不带3级流水
线
冯诺依曼
结构
0.28 0.9 20-133 工业产品
ARM9 MMU 5级流水
线
哈佛结构
0.7 1.1 100-233 消费、医疗、工业
ARM10E MMU MPU 6级流水
线
V5架构
1000 1.25 300-700 无线设备、数字消费品
ARM11 MMU 8级流水
线
V6架构
0.4 350-500
消费类、网络，多媒体处
理方面优势
Cortex Cortex-A MMU V7架构<300 2.0 600-1000 应用，消费、无线产品Cortex-R MMU V7架构0.27 1.62 300
实时控制
汽车电子、网络和影像系
统
Cortex-M MPU 3级流水0.19 1.25 100 微控制器、汽车车体系
线
V7架构
统、网络装置
SecurCore MPU 5级流水
线
- -- --
安全方面，电子商务，网
络银行
MMU:存储管理单元
MPU:存储保护单元、
比较项目ARM7 Cortex-M3
架构
ARMv4T（冯诺依曼）
指令和数据总线共用，会出现瓶颈
ARMv7-M（哈佛）
指令和数据总线分开，无瓶颈
指令集32位ARM指令+16位Thumb指令
两套指令之间需要进行状态切换
Thumb/Thumb-2指令集16位和32位
指令可直接混写，无需状态切换
流水线 3级流水线若出现转移则需要刷新流水线，
损失惨重
3级流水线+分支预测出现转移时流水线无需
刷新，几乎无损失
性能0.95DMIPS/MHz（ARM模式） 1.25DMIPS/MHz
功耗0.28mW/MHz 0.19mW/MHz
低功耗模
式
无内置睡眠模式
面积0.62mm2（仅内核）0.86mm2（内核+外设）
中断普通中断IRQ和快速中断FIQ太少，大量外
设不得不复用中断
不可屏蔽中断NMI+1-240个物理中断
每个外设都可以独占一个中断，效率高
中断延迟 24-42个时钟周期，缓慢12个时钟周期，最快只需6个
中断压
栈
软件手工压栈，代码长且效率低硬件自动压栈，无需代码且效率高存储器保
护
无8段存储器保护单元（MPU）
内核寄存
器
寄存器分为多组、结构复杂、占核面积多寄存器不分组（SP除外），结构简单工作模式 7种工作模式，比较复杂只有线程模式和处理模式两种，简单乘除法
指令
多周期乘法指令，无除法指令单周期乘法指令，2-12周期除法指令
位操作无访问外设寄存器需分“读-改-写”3步走先进的Bit-band位操作技术，可直接访问外设
寄存器的某个值
系统节拍
定时
无内置系统节拍定时器，有利于操作系统移植
cortexm3内核与arm7tdmi区别
低成本ARM 32位MCU，开发人员面临的两种选择 要使用低成本的 32位微控制器，开发人员面临两种选择，基于Cortex-M3内核或者ARM7TDMI内核的处理器。如何做出选择？选择标准又是什么？本文主要介绍了ARM Cortex-M3内核微控制器区别于ARM7的一些特点，帮助您快速选择。 1．ARM实现方法 ARM Cortex-M3是一种基于ARM V7架构的最新ARM嵌入式内核，它采用哈佛结构，使用分离的指令和数据总线（冯诺伊曼结构下，数据和指令共用一条总线）。从本质上来说，哈佛结构在物理上更为复杂，但是处理速度明显加快。根据摩尔定理，复杂性并不是一件非常重要的事，而吞吐量的增加却极具价值。 ARM公司对Cortex-M3的定位是：向专业嵌入式市场提供低成本、低功耗的芯片。在成本和功耗方面，Cortex-M3具有相当好的性能，ARM公司认为它特别适用于汽车和无线通信领域。和所有的ARM内核一样，ARM公司将内该设计授权给各个制造商来开发具体的芯片。迄今为止，已经有多家芯片制造商开始生产基于Cortex-M3内核的微控制器。 ARM7TDMI（包括ARM7TDMIS）系列的ARM内核也是面向同一类市场的。这类内核已经存在了十多年之久，并推动了ARM成为处理器内核领域的主导者。众多的制造商（据ARM宣称，多达16家）出售基于ARM7系列的处理器以及其他配套的系统软件、开发和调试工具。在许多方面，ARM7TDMI 都可以称得上是嵌入式领域的实干家。 2．两者差异 除了使用哈佛结构， Cortex-M3还具有其他显著的优点：具有更小的基础内核，价格更低，速度更快。与内核集成在一起的是一些系统外设，如中断控制器、总线矩阵、调试功能模块，而这些外设通常都是由芯片制造商增加的。 Cortex-M3 还集成了睡眠模式和可选的完整的八区域存储器保护单元。它采用THUMB-2指令集，最大限度降低了汇编器使用率。 3．指令集 ARM7可以使用ARM和Thumb两种指令集，而 Cortex-M3只支持最新的 Thumb-2指令集。这样设计的优势在于： 免去 Thumb和ARM代码的互相切换，对于早期的处理器来说，这种状态切换会降低性能。 Thumb-2指令集的设计是专门面向C语言的，且包括If/Then结构（预测接下来的四条语句的条件执行）、硬件除法以及本地位域操作。
浅谈几种常见的嵌入式处理器比较分析
浅谈几种常见的分析 前言 随着电子科学的不断发展，人们开始逐渐对数码产品有了更高的需求，这就促使了信息技术的不断发展。嵌入式系统的核心就是嵌入式处理器，它是控制、辅助嵌入式系统运行的硬件单元，其应用范围非常的广阔，它也具有很好的发展前景。那么，面对纷繁复杂的嵌入式处理器市场，我们该如何做出适合自己的选择呢?下面小编就对市场上常见的几种嵌入式处理器进行比较分析，希望可以对大家有所帮助(嵌入式处理器类型)。 (1)嵌入式ARM微处理器(嵌入式微处理器结构) ARM微处理器的由来与发展 ARM(AdvancedRISCMachines)，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。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。它是一种高性能、低功耗的32位微处器，它被广泛应用于嵌入式系统中。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。ARM9代表了ARM公司主流的处理器，已经在手持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。 ARM微处理器的应用领域 ARM微处理器是目前应用领域非常广的处理器，到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经遍及工业控制、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，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。
stm32与arm7比较(经典)
我觉得ARM7会被STM32取代，STM32偏向不带系统的工业控制，外围设备甚至比ARM7、ARM9更丰富，而ARM7带不了大系统，想带系统至少也要从ARM9开始。要么直接上ARM9学学系统，要么就顺便学学STM32裸奔，ARM7不上不下没必要去学。 追问stm32有什么好书籍吗？发现资料挺少的 回答《ARM微控制器应用设计与实践》 个人觉得还是先学习ARM7 ，等学会了之后你自然也就会动的STM32! 两者肯定是有区别的，但是这是基本的学习过程。我也是这样走过来的 coretex-m3 是现在企业用的最多的cpu ，是arm7的升级版，我觉得arm7 ---- 微内核------arm9 -----Linux 是做好的学习路径 stm32是armv7内核arm7是armv4内核，构架不同。 进阶学习，是选择STM32好还是ARM7，还是ARM9?本人会51，而且做过相应的开发项目，最近想提升自己的能力，但是不知道是选择哪一个为好，是STM32、arm7,arm9,msp430,dsp???没有头绪，请大神指点 我建议您选择转向STM32，从开发角度来讲，STM32比51的编程更加简单，厂家的工程代码中提供了很多的库函数来操作GPIO，UART，SPI，AD，TIMER等资源，不需要像51一样
去记忆各个特殊寄存器的属性和用途。 STM32是现在市场上性价比非常高的一款ARM产品，使用的是Cortex-M3内核，在同等价位下，其内部资源比51要丰富更多。STM32同系列的产品，在软件和硬件上兼容性很好，尤其是从PIN脚少的芯片更换为PIN脚多的芯片的时候，代码都无需修改就能直接应用。 基于价格和使用性能的因素，STM32在很多产品中得到广泛应用，市场供货基本没有问题，现货相当充足，目前我们公司95%的产品都是基于STM32的。 如果你想从事嵌入式应用程序的开发，直接上ARM9开发，学习LINUX或安卓去。 如果你想从事嵌入式驱动程序的开发，或者想成为一名博学多才的主管，又或者未来你想成为一名架构师，你需要单片机给你打下硬件基础，那你可以以“低端单片机-高端单片机-低端ARM-高端ARM”来学。 我现在就是工作中用STM32，晚上回去自学ARM9。 楼主的进阶是指从51到ARM还是指已经基本掌握32位单片机？ 如果有单片机基础，但是没有玩过ARM，建议学习STM32，甚至说没有玩过单片机想入门的也可以选择STM32，因为STM32例程丰富，资源比较多，市面上成熟的开发板也比较多，而且基本价格都在300以内。 而如果楼主已经对32位单片机比较了解，想学习嵌入式系统Linux/WIN CE等，可以考虑6410，或者楼主预算非常充足，可以考虑Cortex-A8/A9的开发板。我个人是比较熟悉STM32，没有玩过ARM9，稍稍玩过ARM7，现在是在学飞凌的6410了。 追问我玩的是51系列的单片机，感觉想提升一下，玩32位的，stm32貌似跑不起LINUX系统和WINCE系统，所以就是比较纠结选择哪一个开始作为学习 回答其实从51跨到LINUX还是有一定难度的，楼主可以考虑玩ARM9。我个人的学习轨迹是AVR-STM32（UCOSII）- 6410（LINUX）循序渐进，先易后难 追问谢谢你，我现在正式在自学ARM9和LINUX系统中 两者肯定是有区别的，但是这是基本的学习过程。我也是这样走过来的 coretex-m3 是现在企业用的最多的cpu ，是arm7的升级版，我觉得arm7 ---- 微内核------arm9 -----Linux 是做好的学习路径 stm32使用的是ARM公司开发的Cortex-M3内核，就是ARM芯片的一种，使用的是最新的ARM V7内核架构，Cortex还有A、R两个系列 专家的建议，初学者学三星的S3C44B0很好，虽然这块芯片被业界用烂了，不是处理器越高的就一定越好，学ARM9，要学Linux，精通Linux内核，这比精通ucosII难度大多了，专家建议先学ucosII，一个非常好的小的嵌入式实时操作系统。 相对来说STM32应用更广泛一些，既适合ARM也适合X86。 嗯，之前我也纠结过；后来我退回去把51学的烂熟；然后就上了ARM9linux；一路走过来累的半死；就是因为一下上的太多先学完了RAM9的基础，然后又上linux系统移植和内核实在是差的太多吃不透；偶然的一次机会接触了ARM7和stm32；觉得STM32是我用过最好用的ARM芯片；但是缺点也有不能上大系统（也有上大系统的，但是去研究不又从蹈覆辙了吗），主要用于工控。
第二章ARM_Cortex-M3内核结构
第二章ARM Cortex-M3内核结构教学目标 通过本章的学习，要理解ARM Cortex-M3内核结构，结合MCS-51单片机，分析其优缺点；掌握ARM Cortex-M3内核寄存器组织、处理器运行模式、存储器映象、异常及其操作；了解存储器保护单元及应用；了解ARM Cortex-M3调试组件的工作原理及应用。 本章是ARM Cortex-M3微控制器体系结构分析，内容涉及内核结构、CPU寄存器组织、存储器映射、异常形为及操作，在学习过程中与8位单片机（MCS-51单片机、PIC系列单片机等）结合分析，以期达到良好学习效果。 ARM Cortex-M3处理器简介 2.1.1 概述 ARM公司成立于上个世纪九十年代初，致力于处理器内核研究，ARM 即 Advanced RISC Machines 的缩写，ARM公司本身不生产芯片，只设计内核，靠转让设计许可，由合作伙伴公司来生产各具特色的芯片。这种运行模式运营的成果受到全球半导公司以及用户的青睐。目前ARM体系结构的处理器内核有：ARM7TDMI、ARM9TDMI、ARM10TDMI、ARM11以及Cortex等。2005年ARM推出的ARM Cortex系列内核，分别为：A系列、R系列和M系列，其中A系列是针对可以运行复杂操作系统（Linux、Windows CE、Symbian 等）的处理器；R系列是主要针对处理实时性要求较高的处理器（汽车电子、网络、影像系统）；M系列又叫微控制器，对开发费用敏感，对性能要求较高的场合。 Cortex-M系列目前的产品有M0、M1、M3，其中M1用在FPGA中。Cortex-M系列对微控制器和低成本应用提供优化，具有低成本、低功耗和高性能的特点，能够满足微控制器设计师进行创新设计的需求。其中，ARM Cortex-M3处理器的性能是ARM7的两倍，而功耗却只有ARM7的1/3，适用于众多高性能、极其低成本需求的嵌入式应用，如微控制器、汽车系统、大型家用电器、网络装置等，ARM Cortex-M3提供了32位微控制器市场前所未有的优势。 Cortex-M3内核，内部的数据路径为32位，寄存器为32位，存储器接口也是32位。Cortex-M3采用了哈佛结构，拥有独立的指令总线和数据总线，可以让取指与数据访问分开进行。Cortex-M3还提供一个可选的MPU，对存储器进行保护，而且在需要的情况下也可以使用外部的cache。另外在Cortex-M3中，存储器支持小端模式和大端存储格式。Cortex-M3内部还附赠了很多调试组件，用于在硬件水平上支持调试操作，如指令断点，数据观察点等。另外，为支持更高级的调试，还有其它可选组件，包括指令跟踪和多种类型的调试接口。 2.1.2 内核结构组成及功能描述 Cortex-M3微控制器内核包括处理核心和许多的组件，目的是用于系统管理和调试支持。如图为Cortex-M3内核方框图。
200430ARM与X86架构终端特性对比
ARM与X86架构终端特性对比 关键字：ARM架构 X86架构工控主板开发设计 Android（安卓）系统 LINUX WINCE GOOGLE的Android系统和苹果的IPAD、IPHONE推出后，ARM架构的电脑系统（特别是在终端方面应用）受到用户的广泛支持和追捧，ARM+Android成为IT、通信领域最热门的话题，众多芯片厂商纷纷推出具有各种独特应用功能基于ARM结构开发的产品，近期最新形成的“异构概念”更成为电脑今后发展主要方向。在IT行业推崇了20多年的“性价比“概念受到根本的动摇和冲击，“适用的才是最好的”已经被越来越多的用户接受。 我们就ARM架构的系统与X86架构系统的特性进行一个系统分析，方便用户在选择系统时进行理性、合理的比价分析。 一、性能： X86结构的电脑无论如何都比ARM结构的系统在性能方面要快得多、强得多。X86的CPU随便就是1G以上、双核、四核大行其道，通常使用45nm（甚至更高级）制程的工艺进行生产；而ARM方面：CPU通常是几百兆，最近才出现1G左右的CPU，制程通常使用不到65nm制程的工艺，可以说在性能和生产工艺方面ARM根本不是X86结构系统的对手。 但ARM的优势不在于性能强大而在于效率，ARM采用RISC流水线指令集，在完成综合性工作方面根本就处于劣势，而在一些任务相对固定的应用场合其优势就能发挥得淋漓尽致。 二、扩展能力 X86结构的电脑采用“桥”的方式与扩展设备（如：硬盘、内存等）进行连接，而且x86结构的电脑出现了近30年，其配套扩展的设备种类多、价格也比较便宜，所以x86结构的电脑能很容易进行性能扩展，如增加内存、硬盘等。 ARM结构的电脑是通过专用的数据接口使CPU与数据存储设备进行连接，所以ARM 的存储、内存等性能扩展难以进行（一般在产品设计时已经定好其内存及数据存储的容量），所以采用ARM结构的系统，一般不考虑扩展。基本奉行“够用就好”的原则。 三、操作系统的兼容性 X86系统由微软及Intel构建的Wintel联盟一统天下，垄断了个人电脑操作系统近30年，形成巨大的用户群，也深深固化了众多用户的使用习惯，同时x86系统在硬件和软件开发方面已经形成统一的标准，几乎所有x86硬件平台都可以直接使用微软的视窗系统及现在流行的几乎所有工具软件，所以x86系统在兼容性方面具有无可比拟的优势。 ARM系统几乎都采用Linux的操作系统，而且几乎所有的硬件系统都要单独构建自己的系统，与其他系统不能兼容，这也导致其应用软件不能方便移植，这一点一直严重制约了ARM系统的发展和应用。GOOGLE开发了开放式的Android系统后，统一了ARM结构电脑的操作系统，使新推出基于ARM结构的电脑系统有了统一的、开放式的、免费的操作系统，为ARM的发展提供了强大的支持和动力。 四、软件开发的方便性及可使用工具的多样性 X86结构的系统推出已经近30年，在此期间，x86电脑经过飞速发展的黄金时期，用户的应用、软件配套、软件开发工具的配套及兼容等工作，已经到达非常成熟甚至可以说是完美的境界。所以使用X86电脑系统不仅有大量的第三方软件可供选择，也有大量的软件编程工具可以帮助您完成您所希望完成的工作。 Arm结构的电脑系统因为硬件性能的制约、操作系统的精简、以及系统兼容等问题
浅谈ARM Cortex系列处理器之区别
浅谈ARM Cortex系列处理器之区别市面上ARM Cortex系列包括3个系列，包括ARM Cortex-A, ARM Cortex-R, ARM Cortex-M,Z这三种系列，并且每个系列又分多种子版本，每个子版本都有各自的特点。很好的为设计人员提供非常广泛的具有可扩展性的性能选项，从而有机会在多种选项中选择最适合自身应用的内核，而非千篇一律的采用同一方案。 其中， 1，Cortex-A—面向性能密集型系统的应用处理器内核 2， Cortex-R—面向实时应用的高性能内核 3， Cortex-M—面向各类嵌入式应用的微控制器内核 Cortex-A处理器为利用操作系统（例如Linux或者Android ，IOS）的设备提供了一系列解决方案，这些设备被用于各类应用，从低成本手持设备到智能手机、平板电脑、机顶盒以及企业网络设备等。早期的Cortex-A系列处理器（A5、A7、A8、A9、A12、A15和A17）基于ARMv7-A架构。每种内核都共享相同的功能集，例如NEON媒体处理引擎、Trustzone安全扩展、单精度和双精度浮点支持、以及对多种指令集（ARM、Thumb-2、Thumb、Jazelle 和DSP）的支持。与此同时，这些处理器也具有极高的设计灵活性，能够提供所需的最佳性能和预期的功效。 介绍过Cortex-A，下面介绍Cortex-R系列——衍生产品中体积最小的ARM处理器，这一点也最不为人所知。Cortex-R处理器针对高性能实时应用，例如硬盘控制器（或固态驱动
控制器）、企业中的网络设备和打印机、消费电子设备（例如蓝光播放器和媒体播放器）、以及汽车应用（例如安全气囊、制动系统和发动机管理）。Cortex-R系列在某些方面与高端微控制器（MCU）类似，但是，针对的是比通常使用标准MCU的系统还要大型的系统。例如，Cortex-R4就非常适合汽车应用。Cortex-R4主频可以高达600MHz（具有2.45DMIPS/MHz），配有8级流水线，具有双发送、预取和分支预测功能、以及低延迟中断系统，可以中断多周期操作而快速进入中断服务程序。Cortex-R4还可以与另外一个Cortex-R4 构成双内核配置，一同组成一个带有失效检测逻辑的冗余锁步（lock-step）配置，从而非常适合要求安全系数的系统。 最后，我们来讨论Cortex-M系列，自首款Cortex-M处理器于2004年发布以来，此系列处理器Cortex-M4、Cortex-M3、Cortex-M1 FPGA 和Cortex-M0 Cortex-M7等几种相关处理器。特别设计针对竞争已经非常激烈的MCU市场。Cortex-M系列基于ARMv7-M架构（用于Cortex-M3和Cortex-M4）构建，而较低的Cortex-M0+基于ARMv6-M架构构建。当一些主流MCU供应商选择这系列内核，并开始生产MCU器件后，Cortex-M处理器迅速受到市场青睐。可以肯定的说，Cortex-M之于32位MCU就如同8051之于8位MCU——受到众多供应商支持的工业标准内核，各家供应商采用该内核加之自己特别的开发，在市场中提供差异化产品。例如，Cortex-M系列能够实现在FPGA中作为软核来用，但更常见的用法是作为集成了存储器、时钟和外设的MCU。在该系列产品中，有些产品专注最佳能效、有些专注最高性能、而有些产品则专门应用于诸如智能电表这样的细分市场 其中，Cortex-M3和Cortex-M4是非常相似的内核。二者都具有1.25DMIPS/MHz 的性能，配有3级流水线、多重32位总线接口、时钟速率可高达200MHz，并配有非常高效的调试选项。最大的不同是，Cortex-M4的内核性能针对的是DSP。Cortex-M3和Cortex- M4具有相同的架构和指令集（Thumb-2）。然而，Cortex-M4增加了一系列特别针对处理DSP算法而优化的饱和运算和SIMD指令。以每0.5秒运行一次的512点FFT 为例，如果分别在同类量产的Cortex-M3 MCU和Cortex-M4 MCU上运行，完成同样的工作，Cortex-M3所需功耗约是Cortex-M4所需功耗的三倍。而对于成本特别敏感的应用或者正在从8位迁移到32位的应用而言，Cortex-M系列的最低端产品可能是最佳选择。虽然Cortex-M0+的性能为0.95DMIPS/MHz，比Cortex-M3和Cortex-M4的性能稍稍低一些，但仍可与同系列其他高端产品兼容。
ARM和MIPS分析与比较.
ARM与MIPS分析与比较 2008-04-06 10:37:21 阅读474 评论0 字号：大中小 [前言］ 这是一个几年以来我一直想做的“功课”，之所以称之为“功课”，而不能说是“文章”，是因为我觉得自己的知识还远远不够，不管是深度还是广度，也不管是全面性还是透彻性，我都不敢。但是我实在是很想把我的一些理解写出来，然后能和其他朋友一起探讨，纠正错误，补充完善，最终目的就是要加深对ARM和MIPS 这两种CPU架构的认识。 这里的目前最多只能算个草稿吧，请大家不断的补充。 [正文] 1.流水线结构 pipeline - MIPS 是最简单的体系结构之一，所以使大学喜欢选择 MIPS 体系结构来介绍计算体系结构课程。 - ARM has barrel shifter shifter是两面性的，一方面它可以提高数学逻辑运算速度，另一方面它也增加了硬件的复杂性。所以和可以完成同样功能的adder/shift register相比，效率更高，但是也占用更多的芯片面积。 - MIPS have "branch delay slot" and "load delay slot" MIPS使用编译器来解决上面的两个问题。因为MIPS最初的设计思想就是使用简单的RISC硬体，然后靠编译器及其他软体技术，来达成RISC的完整概念。 2.指令结构 instruction - MIPS have 32bit and 64bit architecture,but ARM only have 32bit architecture ARM11 局部64位 - MIPS是开放式的架构,用户可以在开发的内核中加入自己的指令， - ARM has 4-bit condition code in every instruction ARM 在这一点很像x86。MIPS在MIPS IV也加入"conditional move"指令，来提高pipeline的效率。 - ARM has pre- and post-increment addressing modes auto-increment/decrement on load/store instructions - 在节省代码空间方面，MIPS16很类似ARM Thumb 3.寄存器 register - 由于MIPS内核中有32个寄存器（Register），而ARM只有16个，这种结构设计上的先天优 势，决定了在同等性能表现下，MIPS的芯片面积和功耗会更小。
浅谈几种常见的嵌入式处理器比较分析
浅谈几种常见的嵌入式处理器比较分析 前言 随着电子科学的不断发展，人们开始逐渐对数码产品有了更高的需求，这就促使了信息技术的不断发展。嵌入式系统的核心就是嵌入式处理器，它是控制、辅助嵌入式系统运行的硬件单元，其应用范围非常的广阔，它也具有很好的发展前景。那么，面对纷繁复杂的嵌入式处理器市场，我们该如何做出适合自己的选择呢?下面小编就对市场上常见的几种嵌入式处理器进行比较分析，希望可以对大家有所帮助(嵌入式处理器类型)。 (1)嵌入式ARM微处理器(嵌入式微处理器结构) ARM微处理器的由来与发展 ARM(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。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。它是一种高性能、低功耗的32位微处器，它被广泛应用于嵌入式系统中。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。ARM9代表了ARM公司主流的处理器，已经在手持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。 ARM微处理器的应用领域 ARM微处理器是目前应用领域非常广的处理器，到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经遍及工业控制、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，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。 基于RISC架构的ARM微处理器的特点 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;
Cortex系列ARM核心及体系结构简介.
众所周知，英国的ARM公司是嵌入式微处理器世界当中的佼佼者。ARM一直以来都是自己研发微处理器内核架构，然后将这些架构的知识产权授权给各个芯片厂商，精简的CPU架构，高效的处理能力以及成功的商业模式让ARM公司获得了巨大的成功，使他迅速占据了32位嵌入式微处理器的大部分市场份额，甚至现在，ARM芯片在上网本市场的也大有与INTEL的ATOM处理器一较高低的实力。 目前，随着对嵌入式系统的要求越来越高，作为其核心的嵌入式微处理器的综合性能也受到日益严峻的考验，最典型的例子就是伴随3G网络的推广，对手机的本地处理能力要求很高，现在一个高端的智能手机的处理能力几乎可以和几年前的笔记本电脑相当。为了迎合市场的需求，ARM公司也在加紧研发他们最新的ARM架构，Cortex系列就是这样的产品。在Cortex之前，ARM核都是以ARM 为前缀命名的，从ARM1一直到ARM11，之后就是 Cortex系列了。Cortex在英语中有大脑皮层的意思，而大脑皮层正是人脑最核心的部分，估计ARM公司如此命名正有此含义吧。 一．ARMv7架构特点 下表列出了ARM微处理器核心以及体系结构的发展历史： 表一: ARM微处理器核心以及体系结构的发展历史 我们可以看到，Cortex系列属于ARMv7架构，这是ARM公司最新的指令集架构，而我们比较熟悉的三星的S3C2410芯片是ARMv4架构，ATMEL公司的 AT91SAM9261芯片则是ARMv5架构。
ARMv7架构是在ARMv6架构的基础上诞生的。该架构采用了Thumb-2技术，Thumb-2技术是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上发展起来的，并且保持了对现存ARM解决方案的完整的代码兼容性。Thumb-2技术比纯32位代码少使用 31％的内存，减小了系统开销。 同时能够提供比已有的基于Thumb技术的解决方案高出38％的性能。ARMv7架构还采用了NEON技术，将DSP和媒体处理能力提高了近4倍，并支持改良的浮点运算，满足下一代3D图形、游戏物理应用以及传统嵌入式控制应用的需求。此外，ARMv7还支持改良的运行环境，以迎合不断增加的JIT(Just In Time)和DAC(DynamicAdaptive Compilation)技术的使用。另外，ARMv7架构对于早期的ARM处理器软件也提供很好的兼容性。 ARMv7架构定义了三大分工明确的系列：“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用；“R”系列针对实时系统；“M”系列对微控制器和低成本应用提供优化。下图为v5至v7架构比较： 图一：v5至v7架构比较 由于应用领域不同，基于v7架构的Cortex处理器系列所采用的技术也不相同，基于v7A的称为Cortex-A系列，基于v7R的称为Cortex-R系列，基于v7M的称为Cortex-M系列。下面一一介绍。 二．Cortex-A8 Cortex-A8第一款基于ARMv7构架的应用处理器。Cortex-A8是ARM公司有史以来性能最强劲的一款处理器，主频为600MHz到1GHz。A8可以满足各种移动设备的需求，其功耗低于300毫瓦，而性能却高达2000MIPS。 Cortex-A8也是ARM公司第一款超级标量处理器。在该处理器的设计当中，采用了新的技术以提高代码效率和性能，采用了专门针对多媒体和信号处理的NEON
X86,MIPS,ARM CPU体系结构特点
在回答以下问题之前我们有必要说明一下什么是处理器体系结构和体系架构。 体系架构： ●CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范，主要目的是为了 区分不同类型CPU的重要标示。 ●目前市面上的CPU主要分有两大阵营，一个是intel系列CPU，另一个是AMD系列 CPU。 体系结构： ●在计算世界中, "体系结构"一词被用来描述一个抽象的机器,而不是一个具体的机器实 现。一般而言，一个CPU的体系结构有一个指令集加上一些寄存器而组成。“指令集” 与“体系结构”这两个术语是同义词。 问题一：X86,MIPS,ARM三块cpu的体系结构和特点 X86： X86采用了CISC指令集。在CISC指令集的各种指令中，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%。 ●总线接口部件BIU 总线接口部件由4个16位段寄存器（DS,ES,SS,CS）、一个16位指令指针寄存器(IP)、20位物理地址加法器、6字节指令队列（8088为4字节）及总线控制电路组成，负责与存储器及I/O 端口的数据传送。 ●执行部件EU 执行部件由ALU、寄存器阵列(AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP,SP)、标志寄存器(PSW)等几个部分组成，其任务就是从指令队列流中取出指令，然后分析和执行指令，还负责计算操作数的16位偏移地址。 ●寄存器的结构 1）数据寄存器AX、BX、CX、DX均为16位的寄存器，它们中的每一个又可分为高字节H和低字节L。即AH、BH、CH、DH及AL、BL、CL、DL可作为单独的8位寄存器使用。不论16位寄存器还是8位寄存器，它们均可寄存操作数及运算的中间结果。有少数指令指定某个寄存器专用，例如，串操作指令指定CX专门用作记录串中元素个数的计数器。 2）段寄存器组：CS、DS、SS、ES。8086/8088的20位物理地址在CPU内部要由两部分相加形成的。SP、BP、SI、DI是用以指明其偏移地址，即20位物理地址的低16位；而CS、DS、SS、ES是用以指明20位物理地址的高16位的，故称作段寄存器。 4个存储器使用专一，不能互换，CS识别当前代码段，DS识别当前数据段，SS识别当前堆栈段；ES识别当前附加段。一般情况下，DS和ES都须用户在程序中设置初值。
DSP与ARM技术比较
DSP： DSP（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的空间，允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度。另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。 其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，源源超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。 DSP芯片，由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点： （1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； （2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； （3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； （5）快速的中断处理和硬件I/O支持； （6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； （7）可以并行执行多个操作； （8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
x86与arm比较
X86和ARM在性能、功耗、体积、发展趋势方面的比较 性能 ARM主要的市场是掌上电脑、手机和车载电脑等移动设备，而x86主要应用与桌面型计算机中。但总的来说，ARM的性能不如x86，它支持软件少，不支持64位应用，无缓存一致性。x86属于CISC（复杂指令集），而ARM则是RISC（精简指令集）。CISC相对RISC来说的单条指令更长，功能更多，单条指令性能也更强大，所以，做同一件事情，使用x86的指令数比ARM要少，因而x86要求的带宽低，速度快。但是因为ARM的指令都很短，指令之间长度差不多，方便多个核并行处理，而且ARM现在在努力提高性能，最新的四核芯片正有赶上x86的趋势。 功耗 ARM的功耗相比于x86来说非常低，所以能耗比高是ARM不可替代的一大优势。功耗低代表着更稳定的性能、更小的体积、电池续航时间长、散热快等诸多优点，所以ARM占领了绝大部分的移动设备市场。有位NVIDIA公司高管表示，x86系统的唯一长处在于让类似Windows的操作系统运行更快，对未知任务的响应，比如在某处点击鼠标或用键盘输入等更迅速，但ARM的能耗比这一优势不可替代，所以今后PC 的发展趋势很有可能会走向ARM的天下。 价格和体积 ARM在CPU芯片中已经整合了几乎所有功能，线路按原理图直接拉出就可以了，需要扩展的部分一般不多，所以其开发成本会比较低，通常三五万就可以了。但x86的外围线路很多，一块x86主板可能还需要加上CPU、内存、硬盘等设备，占用体积大，需要相当经验的工程师，而且还有BIOS等设计，所以X86主板的设计费用会比较高，通常要二三十万。相比来说，ARM的体积小，功耗低，价格也相对较低。 发展趋势 为了占领更大的市场，ARM会努力提高其性能和系统的通用性，来抢夺一部分x86的市场，现在的ARM已经有1G的CPU了，而x86为了挤进现阶段几乎被ARM垄断的移动设备市场，最重要的就是降低它的功耗，提高能耗比。未来的x86和ARM的区别可能会越来越小，逐渐靠拢。
ARM与Mips架构对比.
CPU架构对比（MIPS 和 ARM） 一、概述： RISC(精简指令集处理器)家族的两大佼佼者MIPS 和ARM ,相对应的是CISC(复杂指令集处理器),典型的是X86家族的系列 二、应用领域： 1.在1GHz以上的应用,ARM架构的产品相比之下不还不是很多。 MIPS架构用在200MHz或者是266MHz以下的应用比较少,而这恰恰是ARM的主攻市场。 2.ARM 在手机等便携式领域, MIPS 在住宅网关、线缆调制解调器、线缆机顶盒等 3.ARM 采用硬核授权; MIPS 采用软核授权，用户可以自己配置，做自己的产品。 目前发展方向： ARM的下一代走向多内核结构，而MIPS公司的下一代核心则转向硬件多线程功能(multithreading) MIPS 的multithreading 很类似Intel 的 HyperThreading技术。 五、简要对比: 1.流水线结构 MIPS 是最简单的体系结构之一，所以使大学喜欢选择 MIPS 体系结构来介绍计算体系结构课程。 MIPS最初的设计思想就是使用简单的RISC硬体 2.指令结构 instruction MIPS是开放式的架构,用户可以在开发的内核中加入自己的指令， 3.寄存器 register MIPS内核中有32个寄存器（Register），而ARM只有16个，这种结构设计上的先天优势，决定了在同等性能表现下，MIPS的芯片面积和功耗会更小。 ARM 有一组特殊用途寄存器cp0-cp15,可以使用MCR,MRC等指令控制; 相对应的，MIPS也有cp0 0-30,使用mfc0,mtc0 指令控制。 4.地址空间 MIPS 起始地址是0xbfc00000,会有4Mbyte的大小限制，但一般MIPS芯片都会采取一些方法解决这个问题。 ARM没有这种问题。 MIPS24K 起始地址改到了0xbf000000,现在有16Mbyte的空间了。 6.性能 具体性能比较，因为差异性太大，所以很难分出谁好谁坏。从个人经验来讲MIPS4k和ARM9基本上是同一个级别的,但ARM9性能似乎要比MIPS4K好。
浅谈几种常见的嵌入式处理器比较分析
浅谈几种常见的嵌入式处理器比较分析 The manuscript was revised on the evening of 2021
浅谈几种常见的分析 前言 随着电子科学的不断发展，人们开始逐渐对数码产品有了更高的需求，这就促使了信息技术的不断发展。嵌入式系统的核心就是嵌入式处理器，它是控制、辅助嵌入式系统运行的硬件单元，其应用范围非常的广阔，它也具有很好的发展前景。那么，面对纷繁复杂的嵌入式处理器市场，我们该如何做出适合自己的选择呢下面小编就对市场上常见的几种嵌入式处理器进行比较分析，希望可以对大家有所帮助(嵌入式处理器类型)。 (1)嵌入式ARM微处理器(嵌入式微处理器结构) ARM微处理器的由来与发展 ARM(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。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。它是一种高性能、低功耗的32位微处器，它被广泛应用于嵌入式系统中。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。ARM9代表了ARM公司主流的处理器，已经在手持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。 ARM微处理器的应用领域 ARM微处理器是目前应用领域非常广的处理器，到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经遍及工业控制、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，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。 基于RISC架构的ARM微处理器的特点 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;
Cortex系列ARM内核介绍
Cortex系列ARM内核介绍 众所周知，英国的ARM公司是嵌入式微处理器世界当中的佼佼者。ARM一直以来都是自己研发微处理器内核架构，然后将这些架构的知识产权授权给各个芯片厂商，精简的CPU架构，高效的处理能力以及成功的商业模式让ARM公司获得了巨大的成功，使他迅速占据了32位嵌入式微处理器的大部分市场份额，甚至现在，ARM芯片在上网本市场的也大有与INTEL的ATOM处理器一较高低的实力。 目前，随着对嵌入式系统的要求越来越高，作为其核心的嵌入式微处理器的综合性能也受到日益严峻的考验，最典型的例子就是伴随3G网络的推广，对手机的本地处理能力要求很高，现在一个高端的智能手机的处理能力几乎可以和几年前的笔记本电脑相当。为了迎合市场的需求，ARM公司也在加紧研发他们最新的ARM架构，Cortex系列就是这样的产品。在Cortex之前，ARM核都是以ARM为前缀命名的，从ARM1一直到ARM11，之后就是Cortex系列了。Cortex在英语中有大脑皮层的意思，而大脑皮层正是人脑最核心的部分，估计ARM公司如此命名正有此含义吧。 一．ARMv7架构特点 下表列出了ARM微处理器核心以及体系结构的发展历史： 表一: ARM微处理器核心以及体系结构的发展历史 我们可以看到，Cortex系列属于ARMv7架构，这是ARM公司最新的指令集架构，而我们比较熟悉的三星的S3C2410芯片是ARMv4架构，ATMEL公司的AT91SAM9261芯片则是ARMv5架构。 ARMv7架构是在ARMv6架构的基础上诞生的。该架构采用了Thumb-2技术，Thumb-2技术是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上发展起来的，并且保持了对现存ARM解
主流ARM处理器架构对比
主流ARM处理器架构对比 架构名称 指 令集 核心数 量 性能/频率比评分 ARM9 AR Mv5 单核心 1.1 DMIPS/MHz ★ ARM11 AR Mv6 单核心 1.25 DMIPS/MHz ★★ Cortex-A5 AR Mv7 1～4核 心 1.57 DMIPS/MHz ★★☆ Cortex-A8 AR Mv7 单核心 2.0 DMIPS/MHz ★★★ Cortex-A9 AR Mv7 1～4核 心 2.5 DMIPS/MHz ★★★ ★ Cortex-A15 AR Mv7 4核以 上 3.5 DMIPS/MHz ★★★ ★★ 火速链接 ARM官网对Cortex-A5架构的解释：https://www.360docs.net/doc/532642670.html,/75efm56 ARM架构处理低功耗优势(ARM官网) 65nm 45 nm 40 nm 32 nm 28 nm 20 nm NVIDIA Tegra 3三星猎户座4412 话说性能最强的cpu还是来自三星的猎户座4412，性能非常强大，比tegra3的性能更强。 毕竟猎户座4412和tegra3在工艺制程上还是有差别的，所以纯粹的探究性能的话还是猎户座更为强大了。 但是从待机来说tegra3要更强大一些，无进程的时候tegra 3采用了专门的芯片待机，在待机上更强大一些。
最强四核之战Tegra 3对比Exynos 4412 4412处理器是其中较新并且被应用在三星i9300、三星Note II，三星Note 10.1这三大旗舰产品中 蓝魔四核W30平板 T7 现代 欧魅四核X3 1.主流中的主流-高通 很多手机都采用了高通的cpu，比较先进的高通s4迟迟不上市，让大家大失所望，像我们熟知的小米、索尼lt26i、htc 大多数机型都采用了高通的cpu。高通应该算是应用最广的cpu了。 2.强大的三星-猎户座 我们熟知的三星i9300、三星i9100、三星i9220这几款大红大紫的机型都采用了三星的猎户座cpu，三星i9100和三星i9220都采用了双核的猎户座4210cpu，三星i9300采用了三星最先进的四核猎户座4412，魅族mx采用的也是猎户座哦！