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嵌入式体系架构之ARM处理器 

嵌入式系统架构之ARM处理器 -目前市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex系列尚在进行开发验证,市面上还未有相关产品推出。

ARM公司于1991年景立于英国剑桥,首要出售芯片规划技能的授权。现在,选用ARM技能智能产业(IP)中心的处理器,即咱们一般所说的ARM 处理器,已广泛工业操控、消费类电子产品、通讯系统、网络系统、无线系统等各类产品商场,依据ARM技能的处理器使用约占有了32位RISC微处理器 75%以上的商场,ARM技能不止逐渐进入到咱们日子的各个方面,咱们乃至能够说,ARM于人类的日子环境中,已经是不可或缺的一环。

现在市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex系列尚在进行开发验证,市面上还未有相关产品推出。ARM也是嵌入式处理器中首要推出多中心架构的厂商。

ARM首个多中心架构为ARM11 MPCore,架构于原先的ARM11处理器中心之上。ARM11中心是发布于2002年10月份,为了进一步进步效能,其管线长度扩展到8阶,处理单元则添加为预取、译码、发送、转化 /MAC1、履行/MAC2、内存存取/MAC3和写入等八个单元,系统上归于ARM V6指令集架构。

嵌入式系统架构之ARM处理器 

       ARM11选用其时最先进的0.13μm制作制程,运转频率最高可达500到700MHz。假如选用90nm制程,ARM11中心的作业频率能够轻松到达1GHz以上—关于嵌入式处理器来说,这显着是个适当惊人的程度,不过显着1GHz在ARM11系统中不算是个均衡的设定,因而几乎没有厂商推出到达1GHz的ARM11架构处理器。

ARM11的逻辑中心也经过很多的改善,其间最重要的当属“静/动态组合转化的猜测功用”。ARM11的履行单元包括一个64位、4种状况的地址转化缓冲,它首要用来贮存最近使用过的转化地址。当选用动态转化猜测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时,静态转化猜测功用就会马上顶替它的方位。在实践测验中,单纯选用动态猜测的准确率为88%,单纯选用静态猜测机制的准确率 只要77%,而ARM11的静/动态猜测组合机制可完成92%的高准确率。

针对高时脉速度带来功耗添加的问题,ARM11选用一项名为“IEM (Intelligent Energy Manager)”的智能电源办理技能,该技能可依据使命负荷状况动态调理处理器的电压,从而有用下降本身的功耗。这一系列改善让ARM11的功耗效能比得以持续进步,均匀每MHz只需耗费0.6mW(有快取时为0.8mW)的电力,处理器的最高效能可到达660 Dhrystone MIPS,远超过上一代产品。

至于ARM11 MPCore,其在架构上与ARM11相同归于V6指令系统。依据不同使用的需求,MPCore能够被装备为1-4个处理器的组合方法,依据官方材料,其最高功用约可到达2600 Dhrystone MIPS的程度。
       MPCore是规范的同质多中心处理器,组成MPCore的是4个依据ARM11架构的处理器中心,因为多中心规划的长处是在频率不变的状况下让处理器的功用取得显着进步,因而可望在多使命使用中具有杰出的体现,这一点很合适未来家庭消费电子的需求。例如,机顶盒在录制多个频道电视节目的一起,还可经过互联网收看数字视频点播节目、车内导航系统在供给导航功用的一起,依然有余力能够向后座乘客播映各类视频码流等。

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