ARM体系结构-ARM简介.pptx

ARM体系结构是嵌入式硬件领域中的核心技术，其名称源于Advanced RISC Machines的缩写，由英国ARM公司在1991年创立。ARM不仅代表了一家公司，也代表着一种微处理器系列、一种技术以及一种商业模式。ARM公司专注于设计32位处理器内核，而不直接制造或销售芯片。它通过技术授权的方式，将ARM核心的设计卖给半导体制造商，这些制造商会在ARM核心的基础上添加必要的外围电路，打造出各具特色的微处理器产品，并推向市场。 ARM技术在全球范围内广受欢迎，其合作伙伴遍布多个国家，包括英格兰、德国、法国、韩国、美国、台湾和日本等地的知名半导体企业。据统计，基于ARM技术的微处理器在32位RISC微处理器市场中占据主导地位，广泛应用在消费类电子产品中，影响力无处不在。 ARM微处理器的核心特点包括低功耗、低成本和高性能。它们采用了RISC（精简指令集计算）架构，拥有固定长度的指令格式，指令简单且执行高效。ARM处理器具有大量的寄存器，以减少对内存的频繁访问，提高执行效率。此外，ARM支持ARM指令集和THUMB指令集，其中THUMB指令集为16位长度，相较于等价的32位ARM代码，可以节省30%-40%的存储空间，同时保持高性能。 为了优化性能，ARM体系结构采用了一系列技术，如条件执行指令、批量数据传输、逻辑处理与移位功能的结合，以及在循环处理中的地址自动增减，这些设计都有助于提升效率，减少功耗，并在有限的芯片面积内实现高性能。 ARM的Thumb指令集特别适用于窄带宽存储器系统，因为它可以在不牺牲太多性能的情况下，显著减少代码尺寸。相比于在16位存储器系统中执行32位指令，Thumb指令集只需1个存储器访问周期，极大地提高了处理速度。 ARM架构以其高效、节能和灵活的设计成为了嵌入式系统中的首选，广泛应用于手机、平板电脑、物联网设备、汽车电子、工业控制等多个领域，持续推动着电子技术的发展。