ARM和STM32的區別及ARM公司架構的發展


ARM和STM32的區別及ARM公司架構的發展

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  ARM是英國的芯片設計公司,其最成功的莫過於32位嵌入式CPU核----ARM系列,最常用的是ARM7和ARM9,ARM 處理器傳統的命名是 ARM + 數字的方式:ARM7、ARM9、ARM11,在 ARM11 以后,ARM 公司使用了新的命名方式:Cortex,對比傳統的方式就應該是 ARM12。ARM公司只負責提供內核部分, ARM把這個核賣給各大半導體公司,如Pllips ,三星,ATMEL ,Intel等。其中STM32就是以CoterM3為內核的單片機。

   ARM的各種架構版本
  ARM十幾年如一日地開發新的處理器內核和系統功能塊。這些包括流行的ARM7TDMI處理器,還有更新的高檔產品ARM1176TZ(F)‐S處理器,后者能拿去做高檔手機。功能的不斷進化,處理水平的持續提高,年深日久造就了一系列的ARM架構。要說明的是,架構版本號和名字中的數字並不是一碼事。比如,ARM7TDMI是基於ARMv4T架構的(T表示支持“Thumb指令”);ARMv5TE架構則是伴隨着ARM9E處理器家族亮相的。 ARM9E家族成員包括ARM926E‐S和ARM946E‐S。ARMv5TE架構添加了“服務於多媒體應用增強的DSP指令”。 后來又出了ARM11,ARM11是基於ARMv6架構建成的。基於ARMv6架構的處理器包括ARM1136J(F)‐S,ARM1156T2(F)‐S,以及ARM1176JZ(F)‐S。ARMv6是ARM進化史上的一個重要里程碑:從那時候起,許多突破性的新技術被引進,存儲器系統加入了很多的嶄新的特性,單指令流多數據(SIMD)指令也是從v6開始首次引入的。而最前衛的新技術,就是經過優化的Thumb-2指令集,它專為低成本的單片機及汽車組件市場。 
ARMv6的設計中還有另一個重大的決定:雖然這個架構要能上能下,從最低端的MCU到最高端的“應用處理器”都通吃,但不能因此就這也會,那也會,但就是都不精。仍須定位准確,使處理器的架構能勝任每個應用領域。結果就是,要使ARMv6能夠靈活地配置和剪裁。對於成本敏感市場,要設計一個低門數的架構,讓她有極強的確定性;另一方面,在高端市場上,不管是要有豐富功能的還是要有高性能的,都要有拿得出手的好東西。 
  最近的幾年,基於從ARMv6開始的新設計理念,ARM進一步擴展了它的CPU設計,成果就是ARMv7架構的閃亮登場。在這個版本中,內核架構首次從單一款式變成3種款式。
  •  款式A:設計用於高性能的“開放應用平台”——越來越接近電腦了 
  •  款式R:用於高端的嵌入式系統,尤其是那些帶有實時要求的——又要快又要實時。 
  •  款式M:用於深度嵌入的,單片機風格的系統中——本書的主角。
  讓我們再進距離地考察這3種款式: 
  •  款式A(ARMv7‐A):需要運行復雜應用程序的“應用處理器”支持大型嵌入式操作系統(不一定實時——譯注),比如Symbian(諾基亞智能手機用),Linux,以及微軟的Windows CE和智能手機操作系統Windows Mobile。這些應用需要勁爆的處理性能,並且需要硬件MMU實現的完整而強大的虛擬內存機制,還基本上會配有Java支持,有時還要求一個安全程序執行環境(用於電子商務——譯注)。典型的產品包括高端手機和手持儀器,電子錢包以及金融事務處理機。
  •  款式R(ARMv7‐R):硬實時且高性能的處理器。標的是高端實時市場。那些高級的玩意,像高檔轎車的組件,大型發電機控制器,機器手臂控制器等,它們使用的處理,Cortex-R 系列主要目標是高端的實時系統,包括基帶、汽車、大容量存儲、工業和醫療市場等等,分為  Cortex-R4Cortex-R5Cortex-R7 幾個檔次。
器不但要很好很強大,還要極其可靠,對事件的反應也要極其敏捷。 
  •  款式M(ARMv7‐M):認准了舊世代單片機的應用而量身定制。在這些應用中,尤其是對於實時控制系統,低成本、低功耗、極速中斷反應以及高處理效率,都是至關重要的。Cortex-M 系列主要的目標是微控制器市場,就是傳統的 MCU、單片機之類,分為  Cortex-M0Cortex-M0+、Cortex-M1、 Cortex-M3Cortex-M4 等幾個檔次。
  Cortex系列是v7架構的第一次亮相,其中Cortex‐M3就是按款式M設計的。 到目前為止,Cortex‐M3也是款式M中被撫養成人的獨苗。至此,大家都明白其中STM32就是以CoterM3為內核,ARMV&-M架構的的單片機。


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