计算机软考嵌入式系统设计师考试知识点(7)
典型ARM处理器内核(ARM9,Cortex-A,Cortex-M,Cortex-R等的技术特点与应用领域)
(1)Cortex-A系列是面向高端嵌入式应用的处理器核:具有MMU、Cache、最快频率、最高性能、合理功耗。
(2)Cortex-R系列是面向实时控制的处理器:具有MPU、Cache、实时响应、合理性能、较低功耗。
(3)Cortex-M系列是面向低端微控制器的处理器,没有MMU但有MPU,极高性价比、最低成本,极低功耗。
系列 |
相应内核 |
主要性能特点 |
ARM7 |
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冯-诺依曼结构,3级流水线,无MMU |
经典ARM9 |
ARM920T/ARM922T |
哈佛结构,5及流水线,单32位AMBA接口 |
ARM9E |
ARM926EJ-S/ARM946E-S/ARM966E-S/ ARM968E-S/ARM996HS |
哈佛结构,5及流水线,支持DSP指令,软核(soft IP) |
ARM10 |
ARM1020E/ARM1022E/ARM1026EJ-S |
哈佛结构,6及流水线,分支预测,支持DSP指令,高性能浮点操作,双64位总线接口,内部64位数据通路。 |
ARM11 |
ARM11MPCore/ARM1136J(F)-S |
哈佛结构,8级流水线,分支预测和返回栈,支持DSP指令、SIMD/Thumb-2核心技术 |
ARM1156T2(F)-S/ARM1176JZ(F)-S |
哈佛结构,9级流水线,分支预测和返回栈,支持DSP指令、SIMD/Thumb-2核心技术 | |
嵌入 Cortex-M |
Cortex-M0, Cortex-M0+ |
冯-诺依曼结构,3级流水线,支持Thumb指令集并包含Thumb-2、嵌套向量中断,M0+内部有MPU,而M0没有。 |
Cortex-M1 |
冯-诺依曼结构,3级流水线,支持FPGA设计,Thumb指令集并包含Thumb-2 | |
Cortex-M3 |
哈佛结构, 3级流水线,Thumb-2、嵌套向量中断,分支指令预测,内置MPU | |
Cortex-M4 |
哈佛结构, 3级流水线,Thumb-2、嵌套向量中断,分支指令预测,内置MPU,高效信号处理,SIMD指令,饱和运算,FPU | |
Cortex-R |
Cortex-R4/R4F/ Cortex-R5/Cortex-R7 |
哈佛结构,8级流水线,实时应用,支持ARM、Thumb和Thumb-2指令集,F标示内置FPU,DSP扩展,分支预测,超标量执行,内置MPU |
应用 Cortex-A |
Cortex-A5/ Cortex-A5MPcore |
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Cortex-A7/ Cortex-A7MPcore |
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Cortex-A8/ Cortex-A8MPcore |
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Cortex-A9/ Cortex-A9MPcore |
哈佛结构,MPcore为多核,超标量结构,13级流水线,动态分支指令预测,有分支目标缓冲器BTB、MMU、FPU、L1、L2,支持ARM、 Thumb和Thumb/EE指令集,SIMD/Jazelle RCT技术。 | |
Cortex-A15/ Cortex-A15MPcore |
哈佛结构,可乱序执行指令流水线 |