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ARM Cortex系列那么多处置赏罚赏罚器,该怎样分辨?

宣布时间:2018年07月22日 10:07    宣布者:xyd2018
要害词: 嵌入式arm、cortex-
         尽人皆知,英国的ARM公司是嵌入式微处置赏罚赏罚器天下当中的佼佼者。ARM一直以来都是自己研发微处置赏罚赏罚器内核架构,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,高效的处置赏罚赏罚才干和告成的商业形式让ARM公司取得了巨年夜的告成,使它迅速占领了32位嵌入式微处置赏罚赏罚器的年夜部门市场份额。

现在,随着对嵌入式系统的请求愈来愈高,作为其焦点的嵌入式微处置赏罚赏罚器的综合性能也遭到日趋严酷的磨练,现在一个高端智能手机的处置赏罚赏罚才干简直可以和几年前的条记本电脑相当。为了投合市场的需求,ARM公司也在抓紧研发他们最新的 ARM架构,Cortex系列就是这样的产物。那么我们明天就无妨好好明确一下ARM Cortex系列处置赏罚赏罚器知识点汇总。

ARM Cortex系列处置赏罚赏罚器

ARM公司在经典处置赏罚赏罚器ARM11以后的产物改用Cortex命名,并分红A、R和M三类,旨在为种种不合的市场供应服务。

  1、Cortex-A:面向尖真个基于虚拟内存的操作系统和用户应用

  2、Cortex-R:针对实时系统

  3、Cortex-M:微控制器

ARM Cortex系列处置赏罚赏罚器——Cortex-A

ARM Cortex-A 系列是一系列用于严重年夜操作系统和用户应用法式模范模范的应用法式模范模范处置赏罚赏罚器。Cortex-A 系列处置赏罚赏罚器支持 ARM、Thumb 和 Thumb-2 指令集。

RM公司的Cortex-A系列处置赏罚赏罚器适用于具有高盘算请求、运转富厚操作系统和供应交互媒体和图形体验的应用领域。

如图所示,绿色的部门都是v7-A的架构,蓝色的是v8-A架构,基本上绿色都是可以支持到32和64位的,除A32,只支持到32位。在左边的每个部门,好比说须要高效能的最下面的A15-A73这个部门是最高效的,接上去就是较量看重所有用力的部门了,中央谁人部门是较量高效力的,最下面那栏的是效力最好的,在电池的效能方面到达了最好的尺度。

假定非要给他们一个排序的话,从高到低年夜体上可排序为:Cortex-A73处置赏罚赏罚器、Cortex-A72处置赏罚赏罚器、Cortex-A57处置赏罚赏罚器、Cortex-A53处置赏罚赏罚器、Cortex-A35处置赏罚赏罚器、Cortex-A32处置赏罚赏罚器、Cortex-A17处置赏罚赏罚器、Cortex-A15处置赏罚赏罚器、Cortex-A7处置赏罚赏罚器、Cortex-A9处置赏罚赏罚器、Cortex-A8处置赏罚赏罚器、Cortex-A5处置赏罚赏罚器。

ARM Cortex系列处置赏罚赏罚器——Cortex-M

Cortex-M处置赏罚赏罚器家族更多的集中在低性能端,然则这些处置赏罚赏罚器相比于许多微控制器应用的传统处置赏罚赏罚器性能依然很强年夜。例如,Cortex-M4和Cortex-M7处置赏罚赏罚器应用在许多高性能的微控制器产物中,最年夜的时钟频率可以到达400Mhz。

虽然,性能不是选择处置赏罚赏罚器的唯一目的。在许多应用中,低功耗和资源是要害的选择目的。是以,Cortex-M处置赏罚赏罚器家族网罗种种产物来知足不合的需求:

不合于老的经典ARM处置赏罚赏罚器(例如,ARM7TDMI, ARM9), Cortex-M处置赏罚赏罚器有一个异常不合的架构。例如:

—仅支持ARM Thumb指令,已扩年夜到同时支持16位和32位指令Thumb-2版本

—内置的嵌套向量中止控制担负中止处置赏罚赏罚,自动处置赏罚赏罚中止优先级,中止樊篱,中止嵌套和系统异常处置赏罚赏罚。

—中止处置赏罚赏罚函数可以应用尺度的C语言编程,嵌套中止处置赏罚赏罚机制防止了应用软件断定哪其中止须要照顾处置赏罚赏罚。同时,中止照顾速率是一定性的,低延迟的。

—向量表从跳转指令酿成中止和系统异常处置赏罚赏罚函数的肇端地址。

—存放器组和某些编程形式也做了改变。

这些变换意味着许多为经典ARM处置赏罚赏罚器编写的汇编代码须要修改,老的项目须要修改和重新编译才干迁徙到Cortex-M的产物上。

ARM Cortex系列处置赏罚赏罚器——Cortex-R

R4:第一个基于ARMv7-R系统的嵌入式实时处置赏罚赏罚器。公用于年夜容量深层嵌入式片上系统应用,如硬盘驱动控制器、无限基带处置赏罚赏罚器、破费产物手机MTK平台和汽车系统的电子控制单元。

R5:2010年推出,基于ARMv7-R系统,扩年夜了 Cortex-R4 处置赏罚赏罚器的功效集,支持在可靠的实时系统中取得更高等其他系统性能、前进效力和可靠性并增强弱点治理。这些系统级功效网罗高优先级的低延迟外设端口 (LLPP) 和加速器不合性端口 (ACP),前者用于快速外设读写,厥后用于前进效力并与外部数据源杀青更可靠的高速缓存不合性。

基于 40 nm G 工艺,Cortex-R5 处置赏罚赏罚器可以完成以快要 1 GHz 的频率运转,此时它可供应 1,500 Dhrystone MIPS 的性能。该处置赏罚赏罚器供应高度无邪且有用的双周期当地内存接口,使 SoC 设计者可以最年夜限制地降低系统资源和功耗。

R7:Cortex-R7 处置赏罚赏罚器是性能最高的 Cortex-R 系列处置赏罚赏罚器。它是高性能实时 SoC 的尺度。Cortex-R7 处置赏罚赏罚器是为基于 65 nm 至 28 nm 的高等芯片工艺的完成而设计的,此外其设计重点在于提升能效、实时照顾性、高等功效和简化系统设计。基于 40 nm G 工艺,Cortex-R7 处置赏罚赏罚器可以完成以逾越 1 GHz 的频率运转,此时它可供应 2700 Dhrystone MIPS 的性能。该处置赏罚赏罚器供应支持慎密耦合内存 (TCM) 当地共享内存和外设端口的无邪的当地内存系统,使 SoC 设计职员可在受限制的芯片资源内到达高尺度的硬实时请求。

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