32位ARM芯片的选型原则.pdfVIP

ARM 初学者之家 44B0 开发板 4510 开发板 ARM 全系列仿真器 特价销售！ 32 位RISC CPU ARM 芯片的应用和选型 来源：21ic 作者：上海交通大学 周 洁 杨心怀 （仅供参考） 摘要：ARM 公司以及ARM 芯片的现状和发展，从应用的角度介绍了ARM 芯片的选择方法，并介绍了具有多芯核结 构的ARM 芯片。列举了目前的主要ARM 芯片供应商，其产品以及应用领域。举例说明了几种嵌入式产品最佳ARM 芯片选择方案。 关键词：ARM MMU SOC RISC CPU ARM 公司自1990 年正式成立以来，在32 位RISC （Reduced Instruction Set Computer）CPU 开发领域不断 取得突破，其结构已经从V3 发展到V6。由于ARM 公司自成立以来，直以IP （Intelligence Property）提供者 的身份向各大半导体制造商出售知识产权，而自己从不介入芯片的生产销售，加上其设计的芯核具有功耗低、成 本低等显著优点，因此获得众多的半导体厂家和整机厂商的大力支持，在32 位嵌入式应用领域获得了巨大的成 功，目前已经占有75%以上32 位RISC 嵌入式产品市场。在低功耗、低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地 位。现在设计、生产ARM 芯片的国际大公司已经超过50 多家，国中兴通讯和华为通讯等公司已经购买ARM 公司 芯核用于通讯专用芯片的设计。 目前非常流行的ARM 芯核有ARM7TDMI，StrongARM，ARM720T，ARM9TDMI，ARM922T，ARM940T，RM946T，ARM966T， ARM10TDMI 等。自V5 以且，ARM 公司提供Piccolo DSP 的芯核给芯片设计得，用于设计ARMDSP 的SOC （System On Chip）结构芯片。此外，ARM 芯片还获得了许多实时操作系统（Real Time Operating System）供应商的支持， 比较知名的有：Windows CE、Linux、pSOS、VxWorks、Nucleus、EPOC、uCOS、BeOS 等。 随着国内嵌入式应用领域的发展，ARM 芯片必然会获得广泛的重视和应用。但是，由于ARM 芯片有多达十几 种的芯核结构，70 多芯片生产厂家，以及千变万化的内部功能配置组合，给开发人员在选择方案时带来一定的困 难。所以，对ARM 芯片做一对比研究是十分必要的。 1 ARM 芯片选择的一般原则 从应用的角度，对在选择ARM 芯片时所应考虑的主要困素做一详细的说明。 1.1 ARM 芯核 如果希望使用WinCE 或Linux 等操作系统以减少软件开发时间，就需要选择ARM720T 以上带有MMU （memory management unit）功能的ARM 芯片，ARM720T、Stron-gARM、ARM920T、ARM922T、ARM946T 都带有MMU 功能。而 ARM7TDMI 没有MMU，不支持Windows CE 和大部分的Linux，但目前有uClinux 等少数几种Linux 不需要MMU 的支 持。 1.2 系统时钟控制器 系统时钟决定了ARM 芯片的处理速度。ARM7 的处理速度为0.9MIPS/MHz，常见的ARM7 芯片系统主时钟为 20MHz-133MHz，ARM9 的处理速度为1.1MIPS/MHz，常见的ARM9 的系统主时钟为100MHz-233MHz，ARM10 最高可以 达到700MHz。不同芯片对时钟的处理不同，有的芯片只有一个主时钟频率，这样的芯片可能不能同时顾及UART 和音频时钟准确性，如Cirrus Logic 的EP7312 等；有的芯片内部时钟控制器可以分别为CPU 核和USB、UART、 DSP、音频等功能部件提供同频率的时钟，如Philips 公司SAA7750 等芯片。 1.3 内部存储器容量 在不需要大容量存储器时，可以考虑选用有内置存储器的ARM 芯片。见表1。 表1 内置存储