嵌入式微處理器與應(yīng)用

課程介紹一、課程目的1.了解嵌入式系統(tǒng)概況；2.掌握S3C6410處理器的開發(fā)方法；3.初步掌握基于S3C6410的嵌入式Linux開發(fā)方法；

第一頁(yè)，共56頁(yè)。第一頁(yè)，共56頁(yè)。課程介紹二、學(xué)習(xí)內(nèi)容1.嵌入式系統(tǒng)概況概念、嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)等2.處理器S3C6410/2410的開發(fā)方法：當(dāng)成單片機(jī)概況、

結(jié)構(gòu)、各個(gè)內(nèi)部模塊3.基于S3C6410的嵌入式Linux開發(fā)方法Linux系統(tǒng)開發(fā)、驅(qū)動(dòng)程序、應(yīng)用程序4.時(shí)間安排S3C64106周Linux系統(tǒng)開發(fā)5周Linux驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)4周Linux應(yīng)用程序開發(fā)1周第二頁(yè)，共56頁(yè)。第二頁(yè)，共56頁(yè)。課程介紹三、學(xué)習(xí)方法1、興趣/認(rèn)識(shí)為先導(dǎo)；自主學(xué)習(xí)為主2、分組學(xué)習(xí)：3人一組每組一套開發(fā)板；可相互討論3、學(xué)習(xí)嵌入式：實(shí)驗(yàn)為主1）32理論，32實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)會(huì)更多2）在實(shí)驗(yàn)室上課4、學(xué)習(xí)Linux方法：讀代碼1）移植的需要；2）開發(fā)的需要5、觀看視頻四、考核方法開卷考試60%+實(shí)驗(yàn)30%+平時(shí)表現(xiàn)10%第三頁(yè)，共56頁(yè)。第三頁(yè)，共56頁(yè)。課程介紹五、經(jīng)典參考書嵌入式Linux開發(fā)：《嵌入式Linux開發(fā)完全手冊(cè)》，韋東山

Linux操作系統(tǒng)：《鳥哥的Linux私房菜-基礎(chǔ)學(xué)習(xí)篇》Linux驅(qū)動(dòng)：《Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序》《精通Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)》Linux內(nèi)核：《深入理解Linux內(nèi)核》Linux編程：《UNIX環(huán)境高級(jí)編程》Android開發(fā)：《瘋狂Android講義》網(wǎng)絡(luò)資源第四頁(yè)，共56頁(yè)。第四頁(yè)，共56頁(yè)。第一章嵌入式系統(tǒng)概述1.1嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介1.2嵌入式處理器1.3嵌入式操作系統(tǒng)介紹1.4ARM系列處理器簡(jiǎn)介第五頁(yè)，共56頁(yè)。第五頁(yè)，共56頁(yè)。嵌入式系統(tǒng)目前被國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)界普遍認(rèn)同的定義是：

以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由嵌入式系統(tǒng)的定義可以看出，嵌入式系統(tǒng)明顯的特點(diǎn)有：

·

嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，有別于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；

·

專用：專門的應(yīng)用；

·

要求：功能、可靠性、成本、體積、功耗；

·實(shí)現(xiàn)方法：軟、硬件可裁剪；1.1嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介一、嵌入式系統(tǒng)定義第六頁(yè)，共56頁(yè)。第六頁(yè)，共56頁(yè)。二、嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域通信設(shè)備汽車電子數(shù)字消費(fèi)類工業(yè)控制儀器儀表數(shù)字醫(yī)療設(shè)備信息家電“嵌入”無處不在1.1嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介第七頁(yè)，共56頁(yè)。第七頁(yè)，共56頁(yè)。1.2.1嵌入式處理器分類按處理器的應(yīng)用領(lǐng)域，廣義上將其分為4類，嵌入式微處理器(廣義)嵌入式微控制器：?jiǎn)纹瑱C(jī)嵌入式數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)嵌入式微處理器(狹義)可編程邏輯器件(PLD)1.2嵌入式處理器第八頁(yè)，共56頁(yè)。第八頁(yè)，共56頁(yè)。第九頁(yè)，共56頁(yè)。第九頁(yè)，共56頁(yè)。第十頁(yè)，共56頁(yè)。第十頁(yè)，共56頁(yè)。第十一頁(yè)，共56頁(yè)。第十一頁(yè)，共56頁(yè)。第十二頁(yè)，共56頁(yè)。第十二頁(yè)，共56頁(yè)。第十三頁(yè)，共56頁(yè)。第十三頁(yè)，共56頁(yè)。第十四頁(yè)，共56頁(yè)。第十四頁(yè)，共56頁(yè)。每個(gè)半導(dǎo)體制造商根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐罚瑥亩纬勺约旱腁RM微處理器芯片進(jìn)入市場(chǎng)。目前已遍及：工業(yè)控制、消費(fèi)類電子、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等ARM目前占據(jù)的市場(chǎng)份額：75%32位RISC處理器市場(chǎng)；90%手機(jī)處理器市場(chǎng)，

30%上網(wǎng)本處理器市場(chǎng)；80%平板電腦處理器市場(chǎng)第十五頁(yè)，共56頁(yè)。第十五頁(yè)，共56頁(yè)。第十六頁(yè)，共56頁(yè)。第十六頁(yè)，共56頁(yè)。第十七頁(yè)，共56頁(yè)。第十七頁(yè)，共56頁(yè)。第十八頁(yè)，共56頁(yè)。第十八頁(yè)，共56頁(yè)。第十九頁(yè)，共56頁(yè)。第十九頁(yè)，共56頁(yè)。第二十頁(yè)，共56頁(yè)。第二十頁(yè)，共56頁(yè)。四種處理器的簡(jiǎn)單比較：?jiǎn)纹瑱C(jī)：資源少，成本低嵌入式微處理器：資源多，成本高DSP：運(yùn)算速度快，用于信號(hào)處理；三個(gè)特色PLD/FPGA：硬件編程第二十一頁(yè)，共56頁(yè)。第二十一頁(yè)，共56頁(yè)。1.2.2主流嵌入式微處理器介紹⒈ARMARM是英文AcornRISCMachine的縮寫，Acorn是英國(guó)劍橋的一個(gè)計(jì)算機(jī)公司，1985年開發(fā)出第一代ARMRISC處理器原型。1990年，Acorn將公司名稱改為AdvancedRISCMachineLimited（先進(jìn)RISC機(jī)器公司），縮寫仍為ARM。ARM公司的32位嵌入式RISC處理器，在低功耗、低成本和高性能的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位。第二十二頁(yè)，共56頁(yè)。第二十二頁(yè)，共56頁(yè)。ARM公司是全球領(lǐng)先的16/32位RISC微處理器知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IntellectualProperty，IP）設(shè)計(jì)供應(yīng)商。ARM公司本身并不生產(chǎn)芯片，而是通過轉(zhuǎn)讓IP核，由合作伙伴生產(chǎn)各種型號(hào)的微處理器芯片。目前ARM的合作伙伴在全世界已經(jīng)超過100個(gè)，許多著名半導(dǎo)體公司與ARM公司有著合作關(guān)系。第二十三頁(yè)，共56頁(yè)。第二十三頁(yè)，共56頁(yè)。⒉MIPSMIPS是MicroprocessorwithoutInterlockedPipelineStages的縮寫，意思為內(nèi)部無互鎖流水線微處理器。MIPS也是一種處理器的內(nèi)核標(biāo)準(zhǔn)。MIPS體系結(jié)構(gòu)具有良好的可擴(kuò)展性，并且能夠滿足超低功耗微處理器的需求。第二十四頁(yè)，共56頁(yè)。第二十四頁(yè)，共56頁(yè)。MIPS處理器源于20世紀(jì)80年代初，由美國(guó)斯坦福大學(xué)電機(jī)系Hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來。MIPS計(jì)算機(jī)公司1984年成立于硅谷。1992年，SGI收購(gòu)了MIPS計(jì)算機(jī)公司。1998年MIPS脫離SGI，成為MIPS技術(shù)公司。MIPS技術(shù)公司是一家設(shè)計(jì)和制造高性能、高檔次的嵌入式32/64位微處理器的公司，在RISC處理器方面占有重要地位。第二十五頁(yè)，共56頁(yè)。第二十五頁(yè)，共56頁(yè)。近年來，MIPS公司開發(fā)了高性能、低功耗的32位處理器內(nèi)核MIPS3224KE系列，產(chǎn)品廣泛用于機(jī)頂盒、DVD刻錄機(jī)、MODEM、IP電話、數(shù)碼相機(jī)、蜂窩電話、視頻游戲機(jī)、路由器、激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀等產(chǎn)品。2007年，MIPS公司推出了MIPS3274K內(nèi)核產(chǎn)品，是當(dāng)時(shí)嵌入式市場(chǎng)運(yùn)行速度最快的處理器內(nèi)核，主頻速度為1GHz。第二十六頁(yè)，共56頁(yè)。第二十六頁(yè)，共56頁(yè)。⒊PowerPCPowerPC微處理器早期由IBM、Motorola和Apple公司共同投資開發(fā)，生產(chǎn)了PowerPC601（1994年）、602（1995年）、604（1995年）和620（1997年）。此后PowerPC微處理器由IBM公司和Motorola公司分別生產(chǎn)。迄今為止，Motorola公司共生產(chǎn)了6代產(chǎn)品，它們是G1、G2、G3、G4、G5和G6，Motorola公司生產(chǎn)的PowerPC微處理器芯片產(chǎn)品編號(hào)前有“MPC”前綴，如G5中的MPC855T，G6中的MPC860DE~MPC860P等。2004年，Motorola公司分拆半導(dǎo)體部門，組建了新公司Freescale（飛思卡爾），由該公司繼續(xù)MPC微處理器的技術(shù)支持和新產(chǎn)品研發(fā)。第二十七頁(yè)，共56頁(yè)。第二十七頁(yè)，共56頁(yè)。目前，IBM公司的PowerPC微處理器芯片產(chǎn)品有4個(gè)系列，分別是4XX綜合處理器、4XX處理器核、7XX高性能32位微處理器和9XX超高性能64位微處理器。PowerPC系列微處理器的品種較多，既有通用處理器，又有嵌入式控制器和內(nèi)核，應(yīng)用范圍也非常廣泛，從高端工作站、服務(wù)器到桌面計(jì)算系統(tǒng)，從消費(fèi)類電子產(chǎn)品到大型通信設(shè)備，都有著廣泛的應(yīng)用。第二十八頁(yè)，共56頁(yè)。第二十八頁(yè)，共56頁(yè)。⒋其他嵌入式微處理器Motorola公司的68xxx、Compaq公司的Alpha、HP公司的PARISC、Sun公司的Sparc、Hitachi的SH、飛利浦的LPC等嵌入式微處理器也有著廣泛的應(yīng)用。第二十九頁(yè)，共56頁(yè)。第二十九頁(yè)，共56頁(yè)。嵌入式處理器的使用量第三十頁(yè)，共56頁(yè)。第三十頁(yè)，共56頁(yè)。1.3嵌入式操作系統(tǒng)介紹1.3.1嵌入式操作系統(tǒng)主要特點(diǎn)⒈實(shí)時(shí)性：優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)立即執(zhí)行⒉可移植：可應(yīng)用在不同的處理器上⒊內(nèi)核小型化：Linux內(nèi)核+網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)200KBytes⒋可裁剪：適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)要求第三十一頁(yè)，共56頁(yè)。第三十一頁(yè)，共56頁(yè)。1.3.2主流嵌入式操作系統(tǒng)簡(jiǎn)介嵌入式LinuxμcLinux(無存儲(chǔ)管理單元MMU)WindowsCEVxWorksQNXC/OSIISymbianOSPalmOSAndroidIOS第三十二頁(yè)，共56頁(yè)。第三十二頁(yè)，共56頁(yè)。

1、嵌入式Linux1991年林納斯·托瓦茲開發(fā)的。

Linux主要特點(diǎn)有：

開放源碼；

內(nèi)核小(200k-幾M)、功能強(qiáng)大、運(yùn)行穩(wěn)定、效率高；

易于定制裁剪；可移植到數(shù)十種微處理器上；支持大量的外圍硬件設(shè)備，驅(qū)動(dòng)程序豐富；有大量的開發(fā)工具，良好的開發(fā)環(huán)境；對(duì)以太網(wǎng)、千兆以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)、令牌網(wǎng)、光纖網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等多種聯(lián)網(wǎng)方式提供了全面的支持；在圖像處理、文件管理及多任務(wù)支持等方面，Linux也提供了較強(qiáng)的支持。缺點(diǎn)：實(shí)時(shí)性不夠好第三十三頁(yè)，共56頁(yè)。第三十三頁(yè)，共56頁(yè)。2.

WindowsCE

WindowsCE是一個(gè)簡(jiǎn)潔、高效率的多平臺(tái)操作系統(tǒng)，是Microsoft完全獨(dú)立開發(fā)的操作系統(tǒng)，是從整體上為有限資源的平臺(tái)設(shè)計(jì)的多線程、完全優(yōu)先級(jí)、多任務(wù)的操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)內(nèi)核占據(jù)最少200KBROM空間。應(yīng)用對(duì)象是移動(dòng)設(shè)備WINCE開發(fā)相對(duì)較容易，開發(fā)周期短，內(nèi)核完善，主要是應(yīng)用層開發(fā)。源碼不開放。需要付費(fèi)授權(quán)第三十四頁(yè)，共56頁(yè)。第三十四頁(yè)，共56頁(yè)。3.

VxWorksVxWorks是美國(guó)WindRiverSystem公司（風(fēng)河公司，即WRS公司）推出的一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中。是目前使用最廣泛、市場(chǎng)占有率最高的商用嵌入式操作系統(tǒng)，可以移植到多種處理器，如x86、Motorola68xxx、MIPSRXxxx、PowerPC、StrongARM、ARM等。VxWorks具有多達(dá)1800個(gè)功能強(qiáng)大的應(yīng)用程序接口（API），系統(tǒng)的可靠性非常高。第三十五頁(yè)，共56頁(yè)。第三十五頁(yè)，共56頁(yè)。4.μC/OS-ⅡμC/OS是源碼公開的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)。μC/OS-Ⅱ提供了嵌入式系統(tǒng)的基本功能，其核心代碼短小精干。μC/OS-Ⅱ?qū)τ诖笮蜕逃们度胧较到y(tǒng)而言，是輕量級(jí)嵌入式操作系統(tǒng)。μC/OS-Ⅱ主要特點(diǎn)包括：源碼公開、可移植性強(qiáng)、可裁剪、占先式、多任務(wù)，穩(wěn)定性和可靠性都很強(qiáng)。μC/OS-Ⅱ已經(jīng)被移植到許多微處理器上運(yùn)行，如ARM系列、Intel的8051、80x86系列、Motorola的PowerPC和68xxx、68HC11等系列第三十六頁(yè)，共56頁(yè)。第三十六頁(yè)，共56頁(yè)。

5、QNX

QuickUnix簡(jiǎn)稱，是一種商用的類Unix實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，遵從POSIX(PortableOperatingSystemInterface)規(guī)范。

POSIX是為了提高UNIX環(huán)境下應(yīng)用程序的可移植性。QNX是一個(gè)分布式、嵌入式、可規(guī)模擴(kuò)展的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。QNX是業(yè)界公認(rèn)的X86平臺(tái)上最好的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)之一QNX主要開發(fā)汽車，通訊設(shè)備所使用的操作系統(tǒng)；QNX在車用市場(chǎng)占有率達(dá)到75%；此外，QNX的最大客戶訂單來源于思科系統(tǒng)。第三十七頁(yè)，共56頁(yè)。第三十七頁(yè)，共56頁(yè)。⒍PalmOSPalmOS是3COM公司PalmComputing掌上電腦公司的產(chǎn)品，主要應(yīng)用在PDA(PersonalDigitalAssistant，掌上電腦)中，2001年左右占據(jù)PDA市場(chǎng)的90%。⒎SymbianOS諾基亞手機(jī)第三十八頁(yè)，共56頁(yè)。第三十八頁(yè)，共56頁(yè)。

8.

Android基于Linux平臺(tái)的開源手機(jī)操作系統(tǒng)，由谷歌公司開發(fā)。2008年9月份正式發(fā)布Android1.0，之后迅速在智能手機(jī)中得到廣泛應(yīng)用。開源；開放性第三十九頁(yè)，共56頁(yè)。第三十九頁(yè)，共56頁(yè)。

9.

iOSiOS是由蘋果公司開發(fā)的移動(dòng)操作系統(tǒng)。蘋果公司在2007年1月9日發(fā)布。iOS與蘋果的MacOS操作系統(tǒng)一樣，屬于類Unix的商業(yè)操作系統(tǒng)。不開源。主要在蘋果公司的產(chǎn)品中使用。第四十頁(yè)，共56頁(yè)。第四十頁(yè)，共56頁(yè)。1.5ARM系列嵌入式微處理器簡(jiǎn)介AHB或ASBARM核/CPUDMA控制器片上RAM橋路測(cè)試接口控制外部總線接口UART并行接口定時(shí)器APB處理器處理器核處理器架構(gòu)AMBA總線第四十一頁(yè)，共56頁(yè)。第四十一頁(yè)，共56頁(yè)。1.5ARM系列嵌入式微處理器簡(jiǎn)介處理器處理器核：處理器核心，運(yùn)算、指令執(zhí)行、存儲(chǔ)管理處理器架構(gòu)：ARM指令集版本AMBA總線：AMBA(AdvancedMicrocontrollerBusArchitecture)提供一種特殊的機(jī)制，可將RISC處理器核集成在其它IP芯核和外設(shè)中。第四十二頁(yè)，共56頁(yè)。第四十二頁(yè)，共56頁(yè)。1.5.1ARM處理器命名規(guī)則ARM926EJ-SFamilynumber7:ARM79:ARM910:ARM1011:ARM11Memorysystem2:Cache,MMU,ProcessID4:Cache,MPU6:Writebuffer,nocacheMemorysize0:Cachesize(4-128KB)2:Reducedcachesize6:TCMSynthesizableExtensionsE:DSPextensionJ:JazelleextensionT:Thumbsupport…第四十三頁(yè)，共56頁(yè)。第四十三頁(yè)，共56頁(yè)。標(biāo)志含義說明T支持Thumb指令集Thumb指令集版本1：ARMv4TThumb指令集版本2：ARMv5TThumb-2：ARMv6TD片上調(diào)試一個(gè)JTAG模塊，可使CPU進(jìn)入調(diào)試模式M支持長(zhǎng)乘法硬件乘法器IEmbeddedICE用于實(shí)現(xiàn)斷點(diǎn)觀測(cè)及變量觀測(cè)的邏輯電路EDSP指令增加了DSP算法處理器指令：16位乘加指令，飽和的帶符號(hào)數(shù)的加減法，雙字?jǐn)?shù)據(jù)操作，cache預(yù)取指令JJava加速器Jazelle提高java代碼的運(yùn)行速度S可綜合可綜合的軟核，以源代碼形式提供ARM核第四十四頁(yè)，共56頁(yè)。第四十四頁(yè)，共56頁(yè)。

1.5.2ARM體系結(jié)構(gòu)和處理器系列版本版本變種系列號(hào)處理器核V1V1ARM1ARM1V2V2ARM2ARM2V2aARM2aSARM3ARM3V3V3ARM6ARM6、ARM600、ARM610ARM7ARM7、ARM700、ARM710V4V4TARM7TDMI、ARM710T、ARM720T、ARM740TV4ARM8StrongARM、ARM8、ARM810V4TARM9ARM9TDMI、ARM920T、ARM940TV5V5TEARM9E-SARM10ARM10TDMI、ARM1020EV6V6ARM11ARM11、ARM11562-S、ARM1156T2F-S、ARM11JZF-SV7V7ARMCortexARMCortex-A8、ARMCortex-R4、ARMCortex-M3第四十五頁(yè)，共56頁(yè)。第四十五頁(yè)，共56頁(yè)。ARM系列微處理器核特點(diǎn)ARM7ARM7TDMI：整數(shù)處理核ARM7TDMI處理器的可綜合版本；ARM720T：帶MMU的處理器核心，支持操作系統(tǒng)；ARM7EJ-S：帶有DSP和JazelleTM

技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)Java加速功能馮諾伊曼體系結(jié)構(gòu)；ARMTDMI是目前應(yīng)用最廣的微處理器核ARM720T帶有MMU和8KB的指令數(shù)據(jù)混合cache；ARM7EJ-執(zhí)行ARMv5TEJ指令，5級(jí)流水線，提供Java加速指令，沒有存儲(chǔ)器保護(hù)。ARM9ARM920T：帶有獨(dú)立的16KB數(shù)據(jù)和指令Cache；ARM922T：帶有獨(dú)立的8位KB數(shù)據(jù)和指令Cache；ARM940T–包括更小數(shù)據(jù)和指令Cache和一個(gè)MPU基于ARM9TDMI，帶16位的Thumb指令集，增強(qiáng)代碼密度最多到35%；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到300MIPS（Dhrystone2.1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）；集成了數(shù)據(jù)和指令Cache；32位AMBA總線接口的MMU支持；可在0.18μm、0.15μm和0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)。第四十六頁(yè)，共56頁(yè)。第四十六頁(yè)，共56頁(yè)。ARM9EARM926EJ-S：Jazelle技術(shù)，有MMU，可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache,TCM接口；ARM946E-S：可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache及TCM;ARM966E-S：針對(duì)要求高性能和低功耗的可預(yù)測(cè)的指令執(zhí)行時(shí)間的硬實(shí)時(shí)應(yīng)用設(shè)計(jì)ARM968E-S：最小、功耗最小的

ARM9E系列處理器，針對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)應(yīng)用設(shè)計(jì)；ARM9E是針對(duì)微控制器、DSP和Java的單處理器解決方案；ARM

Jazelle

技術(shù)提供8倍的Java加速性能(ARM926EJ-S)；5-級(jí)整數(shù)流水線；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到300MIPS（Dhrystone2.1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）；可選擇的

向量浮點(diǎn)單元VFP9協(xié)處理器指令優(yōu)秀海浮點(diǎn)性能，對(duì)于3D圖形加速和實(shí)時(shí)控制可達(dá)到

215MFLOPS。高性能的AHB總線，帶MMU可在0.18μm,0.15μm,0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)。ARM10EARM1020E：帶DSP指令集，在片調(diào)試功能，獨(dú)立的32KB數(shù)據(jù)和指令Cache，MMU支持；ARM1022E：與ARM1020E相同，只是獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令Cache變?yōu)?6KB；ARM1026EJ-S：同時(shí)具有MPU和MMU，可綜合版本；帶分支預(yù)測(cè)的6級(jí)整數(shù)流水線；在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到430MIPS（Dhrystone2.1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）；對(duì)于3D圖形運(yùn)算和實(shí)時(shí)控制采用VFP協(xié)處理器，浮點(diǎn)運(yùn)算性能最高可達(dá)650MFLOPS；雙64位AMBA總線接口和64位內(nèi)部總路線接口；優(yōu)化的緩存結(jié)構(gòu)提高了處理器訪問低速存儲(chǔ)器的性能；可在0.18μm,0.15μm,0.13μm工藝的硅芯片上實(shí)現(xiàn)第四十七頁(yè)，共56頁(yè)。第四十七頁(yè)，共56頁(yè)。ARM11ARM11MPCore：可綜合的多處理器核，1至4個(gè)處理器可配置；ARM1136J(F)-S：可配置的數(shù)據(jù)和指令Cache，可提供1.9位的MPEG4編碼加速功能；ARM1156T2(F)-S：帶集成浮點(diǎn)協(xié)處理器，帶內(nèi)存保護(hù)單元MPU

；ARM1176JZ(F)-S：帶針對(duì)CPU和系統(tǒng)安全架構(gòu)擴(kuò)展的TrustZone技術(shù)。增強(qiáng)的Thumb、Jazelle、DSP擴(kuò)展支持；帶片上和系統(tǒng)安全TrustZone技術(shù)支持；在0.13μm工藝下最高可達(dá)到550MHz；MPCore在0.13μm工藝下最高性能可達(dá)到740MIPS（Dhrystone2.1測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)）；支持多媒體指令SIMD；采用三種電源模式：全速/待命/休眠集成DMA的TCM低功耗、高性能。SecurCoreSC100：第一個(gè)32位安全處理器；、SC110：在SC100上增加密鑰協(xié)處理器；SC200：帶Jazelle技術(shù)的高級(jí)安全處理器；SC210：在SC200上增加密鑰協(xié)處理器SecurCore是專門為智能卡、安全I(xiàn)C提供的32位安全處理器，為電子商務(wù)、銀行、網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)多媒體、公共交通提供安全解決方案；體積小、功耗低，代碼壓縮密度高；為快速增長(zhǎng)的Java卡平臺(tái)提供Java加速功能；第四十八頁(yè)，共56頁(yè)。第四十八頁(yè)，共56頁(yè)。CortexCortex-A：面向應(yīng)用的微處理器，針對(duì)復(fù)雜操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；Cortex-R：針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)的嵌入式處理器；Cortex-M：針對(duì)成本敏感應(yīng)用優(yōu)化的深度嵌入式處理器；2004年發(fā)布，提供增強(qiáng)的媒體和數(shù)字處理能力，增加了系統(tǒng)性能；支持ARM、Thumb、Thumb-2指令集；Thumb-2指令集提供了更高的代碼存儲(chǔ)密度，進(jìn)一步降低成本；Intel系列StrongARM：ARMv4體系XScale：ARMv5TE體系，增加MMX指令StrongARM主要應(yīng)用于手持設(shè)備和PDA，5級(jí)流水線，具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)和指令Cache，不支持Thumb指令集，目前已停產(chǎn)；XScale是目前Intel公司主推的高性能嵌入式處理器，分通用處理器、網(wǎng)絡(luò)處理器和I/O處理器三類。其中通用處理器有PXA25x、PXA26x、PXA27x三個(gè)系列，被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、PDA領(lǐng)域。第四十九頁(yè)，共56頁(yè)。第四十九頁(yè)，共56頁(yè)。項(xiàng)目ARM7ARM9ARM10ARM11流水線3568典型頻率（MHz）80150(200)260335(800)功耗（mW/MHz）0.060.19（+cache）0.5（+cache