ARM内核和架构

2021年09月15日 阅读数:1
这篇文章主要向大家介绍ARM内核和架构,主要内容包括基础应用、实用技巧、原理机制等方面,希望对大家有所帮助。

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1、ARM内核和架构服务器

ARM产品愈来愈丰富,命名也愈来愈多。不少朋友提问: ARM内核和架构都是什么意思?内核和架构的关系是什么?好比ARMv7架构,这个架构指的是什么?小编选出了几个精彩回答!但愿对嵌友们在选择设计电路时有所帮助~网络

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1.ARM内核:从ARM七、ARM9到Cortex-A七、A八、A九、A十二、A15再到Cortex-A5三、A57等,总之不一样版本 ARM 有不一样的想法。好比为高速度设计的Cortex A八、A9都是ARMv7a 架构;Cortex M三、M4是ARMv7m架构;前者是内核,后者是指令集的架构。架构

2.ARM的架构都是基于RISC指令集而架构的,而其内核只是实现这一指令集的硬件架构的基础,Thumb-2指令集架构(ISA)的子集,包含全部基本的16位 和32位Thumb-2指令、 、哈佛处理器架构,在加载/存储数据的同时可以执行指令取指,带分支预测的三级流水线等。性能

3.比如你盖房子,刚开始由于水平低流行盖平房,这就是一种架构(V5T),而后这种平房架构你能够设计出一款独立卫生间的款式, 这叫ARM7内核。 而后其余人(芯片设计公司)想盖房子的就买你这个图纸去盖,接着过一段时间,有人以为光独立卫生间还不够啊, 我还想有个小院子! 好吧,那ARM就知足大家的要求,出个带小院子的款式(ARM9)。ui

又过了好久, 这种平房的架构就随着大伙的需求一直改啊改啊,后来通过ARM研究发现: 如今大伙盖房子的能力duang duang直升啊(包括工艺、设计能力、时钟主频),只盖这种平房施展不开啊! 好吧,ARM为了避免让这帮设计的人闲着,就推出一种二三层楼房的样式, 这由于跟平房设计结构彻底不同嘛, 那就叫一种新的架构(ARMv6),一样这种楼房样式ARM也为你们准备了带游泳池的和带车库的款式(ARM11),好吧继续改啊改啊, 改到后来你们已经开始有能力盖十层以上的大楼了。 ARM一如既往地出了新的款式(ARMv7架构), 这时ARM以为之前名字都太土鳖了, 什么ARM五、 ARM六、 ARM7—又难听又难记, 我要取个看起来牛逼的名字, 咱至少也算个能设计摩天大楼的主儿了, 因而后面的内核都叫Cortex。编码

更名只是一部分, 随着这个架构出来后, ARM发现之前用我们图纸盖出的楼也就作个民宅, 民宅图个啥? 实惠嘛(功耗低)。 如今不同了,如今咱的图纸盖得楼不只能够作民宅,还能够作军事基地、 还能够作高档写字楼, 之前这些高级功能的楼房但是只有小英(英特尔)才能设计出来的啊!为了知足这些不一样的需求, ARM把这个架构设计出来的款式分红3个系列(M系列、R系列、A系列)。spa

M系列是为民宅设计的, 由于老百姓图实惠嘛, 这种设计就设计个十层左右(功耗低); R系列是为军事基地设计的, 这种楼设计的也不高— 十层左右吧, 可是关键是要对特殊状况要有快速反应的能力(中断快); 最后A系列是给商业大佬用的, 那固然是要高端大气上档次, 就是要性能高,各类LED灯灯光秀啊都给我上。.net

2、ARM 处理器命名规则

ARM 处理器传统的命名是 ARM + 数字的方式:ARM七、ARM九、ARM11,在 ARM11 之后,ARM 公司使用了新的命名方式:Cortex,对比传统的方式就应该是 ARM12。

Cortex 架构目前分为 3 个系列,性能及复杂度由低到高分别是:M、R、A。

Cortex-M 系列主要的目标是微控制器市场,就是传统的 MCU、单片机之类,分为 Cortex-M0、Cortex-M0+、Cortex-M一、Cortex-M三、Cortex-M4 等几个档次。

Cortex-R 系列主要目标是高端的实时系统,包括基带、汽车、大容量存储、工业和医疗市场等等,分为 Cortex-R四、Cortex-R五、Cortex-R7 几个档次。

Cortex-A 系列主要面向通用处理应用市场,可向托管丰富 OS 平台和用户应用程序的设备提供全方位的从超低成本手机、智能手机、移动计算平台、数字电视和机顶盒到企业网络、打印机和服务器解决方案,处理器有:Cortex-A五、Cortex-A七、Cortex-A八、Cortex-A九、Cortex-A十二、Cortex-A1五、Cortex-A1七、Cortex-5三、Cortex-A57 等等。

3、ARM架构受权、IP核受权、使用层级受权

一个公司若想使用ARM的内核来作本身的处理器,好比ST、苹果、三星、TI、高通、华为等等,必须向ARM公司购买其架构下的不一样层级受权,根据使用须要购买相应的层级受权。

架构的受权方式有三种:架构层级受权、内核层级受权(ip核受权)、使用层级受权。

从高到低----------->>>>>>>__>>>>

1.架构层级受权,是指能够对ARM架构进行大幅度改造,甚至能够对ARM指令集进行扩展或缩减,苹果就是一个很好的例子,在使用ARMv7-A架构基础上,扩展出了本身的苹果swift架构;

2.内核层级受权,是指能够以一个内核为基础而后在加上本身的外设,好比USART GPIO SPI ADC 等等,最后造成了本身的MCU,这些不少,好比三星TI;

3.使用层级受权,要想使用一款处理器,获得使用层级的受权是最基本的,这就意味着你只能拿别人提供的定义好的ip来嵌入在你的设计中,不能更改人家的ip,也不能借助人家的ip创造本身的基于该ip的封装产品;

所以,若是华为分别拿到架构受权和ip核受权,那么意味着它能够在ARM指令集基础上根据须要建立出本身的内核架构,并可添加各类片内外设好比通讯接口、显示器控制接口、GPIO等等,从而生产出本身的“处理器芯片”。
其实就像我写了一篇文章,我告诉甲,你能够拿去修改后使用,即是架构层级受权,我告诉乙,你能够在你的文章中引用个人文章,即是内核级受权,我告诉丙,你只能对个人文章进行转发,不能更改,不能添油加醋,即是使用层级受权。