手機(jī)處理器

詞語解釋

手機(jī)處理器是智能手機(jī)中的一個(gè)重要組件，它是手機(jī)的大腦，負(fù)責(zé)處理手機(jī)上的各種任務(wù)，比如手機(jī)游戲、瀏覽網(wǎng)頁、觀看視頻等。手機(jī)處理器在通信中的含義是指它在手機(jī)上的運(yùn)算能力，它可以處理手機(jī)上的大量數(shù)據(jù)，比如處理視頻和圖片，以及處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，比如下載文件、接收短信、撥打電話等。手機(jī)處理器的應(yīng)用非常廣泛，它可以支持手機(jī)上的多種應(yīng)用程序，比如游戲、瀏覽網(wǎng)頁、觀看視頻等，它可以處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)，比如處理圖片、處理視頻、處理網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等。此外，手機(jī)處理器還可以支持手機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)通信功能，比如支持3G/4G網(wǎng)絡(luò)，支持Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，支持藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)等，以及支持各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，比如HTTP、FTP、SMTP等。手機(jī)處理器的應(yīng)用越來越廣泛，它不僅可以支持手機(jī)上的各種應(yīng)用，還可以支持手機(jī)上的網(wǎng)絡(luò)通信功能，為手機(jī)用戶提供更加便捷的服務(wù)。

   手機(jī)處理處主要有 Xscale、Intel PXA272 、arm、TI OMAP
一、Xscale
Intel的XScale處理器主要用于掌上電腦等便攜設(shè)備，它是Intel公司始于ARM v5TE處理器發(fā)展的產(chǎn)品，在架構(gòu)擴(kuò)展的基礎(chǔ)上同時(shí)也保留了對(duì)于以往產(chǎn)品的向下兼容，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。相比于ARM處理器，XScale功耗更低，系統(tǒng)伸縮性更好，同時(shí)核心頻率也得到提高，達(dá)到了400Mhz甚至更高。這種處理器還支持高效通訊指令，可以和同樣架構(gòu)處理器之間達(dá)到高速傳輸。其中一個(gè)主要的擴(kuò)展就是無線MMX，這是一種64位的SIMD指令集，在新款的 Xscale處理器中集成有SIMD協(xié)處理器。這些指令集可以有效的加快視頻、3D圖像、音頻以及其他SIMD傳統(tǒng)元素處理。

[編輯]系列

[編輯]應(yīng)用程式處理器(Application Processor)PXA系列
目前的系列：PXA210(代號(hào)Sabinal)/PXA25x(代號(hào)Cotulla), PXA26x 與 PXA27x(代號(hào)Bulverde)
2006年7月，Intel宣布將PXA系列的處理器部門，包含PXA2XX及PXA9XX(代號(hào):Hermon)賣給Marvell公司。

[編輯]PXA25x
PXA250 [已停產(chǎn)]
PXA255官方網(wǎng)址 PXA255

[編輯]PXA26X
PXA26X官方網(wǎng)址 PXA26X

[編輯]PXA27X
PXA27X官方網(wǎng)址 PXA27X
PXA270為Intel針對(duì)手持系統(tǒng)推出的SOC，目前最高支援的頻率是624MHz。
預(yù)計(jì)2009年EOL

[編輯]PXA3xx(Monahans)
2005年8月，Intel發(fā)布了PXA27X的下一代產(chǎn)品，代號(hào)為Monahans的CPU。
2006年11月，Marvell公司發(fā)表了PXA310,PXA320,PXA330.

[編輯]行動(dòng)電話處理器
PXA800F Processor

[編輯]控制平臺(tái)處理器(Control Plane Processors) IXC系列
IXC1100

[編輯]I/O處理器(I/O Processors) IOP系列
目前有IOP303, IOP310, IOP321, IOP331, IOP332與IOP333。工作頻率自100MHz到800MHz。

[編輯]網(wǎng)路處理器(Network Processors) IXP系列
IXP產(chǎn)品線主要用來設(shè)計(jì)網(wǎng)路設(shè)備以及工業(yè)控制用機(jī)器。主要應(yīng)用有IP電話、網(wǎng)路交換機(jī)(switch)、無線網(wǎng)路產(chǎn)品(wireless AP)以及數(shù)位媒體播放器(Digital Media Player)。目前有下列產(chǎn)品:

IXP420, IXP421, IXP422, IXP423, IXP425
IXP455, IXP460 與IXP465。
IXP1200, IXP2350, IXP2325, IXP2400
IXP2805, IXP2855

[編輯]CE系列
2007年4月,Intel發(fā)表了一款速度高達(dá)1GHz的Xscale核心的多媒體處理器CE2110
[1]

[編輯]其他系列
另外有兩種單獨(dú)設(shè)計(jì)的CPU:80200與80219，主要用途是一些需要PCI介面的產(chǎn)品應(yīng)用，多半用途為NAS(網(wǎng)路儲(chǔ)存設(shè)備)。

[編輯]外部連結(jié)
Intel XScale 技術(shù)概觀
Intel StrataFlash Memory
RIM采用英特爾Hermon晶片
贏家或輸家英特爾／Marvell交易解析

Intel PXA272
General Windows Mobile (Pocket PC and Smartphone) General Windows Mobile discussion (not device or brand specific)

PXA272 是 CPU + NOR Flash 包成一顆
只不過有內(nèi)建記憶體的都會(huì)比沒內(nèi)建的慢一點(diǎn)
PXA272 因?yàn)橛洃涹w內(nèi)建了所以可以省 PCB 板的面積，但還是得外掛 SDRAM，但沒想到他出來時(shí)記憶體商有新的技術(shù)是把 FLASH + SDRAM 包成一顆記憶體的，所以用 PXA272 的好處沒啦！因?yàn)椴还茉鯓佣歼€是得外掛記憶體。且他是內(nèi)建 NOR Flash 成本還比一般的 NAND Flash 高很多，所以后來用的人就不多了。http://www.intel.com/design/pca/prodbref/253820.htm

三、arm

ARM－Advanced RISC Machines
ARM（Advanced RISC Machines），既可以認(rèn)為是一個(gè)公司的名字，也可以認(rèn)為是對(duì)一類微處理器的通稱，還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字。
1991年ARM公司成立于英國(guó)劍橋，主要出售芯片設(shè)計(jì)技術(shù)的授權(quán)。目前，采用ARM技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)（IP）核的微處理器，即我們通常所說的ARM微處理器，已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場(chǎng)，基于ARM技術(shù)的微處理器應(yīng)用約占據(jù)了32位RISC微處理器75％以上的市場(chǎng)份額，ARM技術(shù)正在逐步滲入到我們生活的各個(gè)方面。
ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計(jì)開發(fā)的公司，作為知識(shí)產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，本身不直接從事芯片生產(chǎn)，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計(jì)許可由合作公司生產(chǎn)各具特色的芯片，世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購(gòu)買其設(shè)計(jì)的ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐罚瑥亩纬勺约旱腁RM微處理器芯片進(jìn)入市場(chǎng)。目前，全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán)，因此既使得ARM技術(shù)獲得更多的第三方工具、制造、軟件的支持，又使整個(gè)系統(tǒng)成本降低，使產(chǎn)品更容易進(jìn)入市場(chǎng)被消費(fèi)者所接受，更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
1.2 ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域及特點(diǎn)
1.2.1 ARM微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域
到目前為止，ARM微處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域：
1、工業(yè)控制領(lǐng)域：作為32的RISC架構(gòu)，基于ARM核的微控制器芯片不但占據(jù)了高端微控制器市場(chǎng)的大部分市場(chǎng)份額，同時(shí)也逐漸向低端微控制器應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展，ARM微控制器的低功耗、高性價(jià)比，向傳統(tǒng)的8位/16位微控制器提出了挑戰(zhàn)。
2、無線通訊領(lǐng)域：目前已有超過85%的無線通訊設(shè)備采用了ARM技術(shù)， ARM以其高性能和低成本，在該領(lǐng)域的地位日益鞏固。
3、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：隨著寬帶技術(shù)的推廣，采用ARM技術(shù)的ADSL芯片正逐步獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。此外，ARM在語音及視頻處理上行了優(yōu)化，并獲得廣泛支持，也對(duì)DSP的應(yīng)用領(lǐng)域提出了挑戰(zhàn)。
4、消費(fèi)類電子產(chǎn)品：ARM技術(shù)在目前流行的數(shù)字音頻播放器、數(shù)字機(jī)頂盒和游戲機(jī)中得到廣泛采用。
5、成像和安全產(chǎn)品：現(xiàn)在流行的數(shù)碼相機(jī)和打印機(jī)中絕大部分采用ARM技術(shù)。手機(jī)中的32位SIM智能卡也采用了ARM技術(shù)。
除此以外，ARM微處理器及技術(shù)還應(yīng)用到許多不同的領(lǐng)域，并會(huì)在將來取得更加廣泛的應(yīng)用。
1.2.2 ARM微處理器的特點(diǎn)
采用RISC架構(gòu)的ARM微處理器一般具有如下特點(diǎn)：
1、體積小、低功耗、低成本、高性能；
2、支持Thumb（16位）/ARM（32位）雙指令集，能很好的兼容8位/16位器件；
3、大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快；
4、大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成；
5、尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高；
6、指令長(zhǎng)度固定；
1.3 ARM微處理器系列
ARM微處理器目前包括下面幾個(gè)系列，以及其它廠商基于ARM體系結(jié)構(gòu)的處理器，除了具有ARM體系結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)以外，每一個(gè)系列的ARM微處理器都有各自的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。
－ ARM7系列
－ ARM9系列
－ ARM9E系列
－ ARM10E系列
－ SecurCore系列
－ Inter的Xscale
－ Inter的StrongARM
其中，ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10為4個(gè)通用處理器系列，每一個(gè)系列提供一套相對(duì)獨(dú)特的性能來滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。SecurCore系列專門為安全要求較高的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。
以下我們來詳細(xì)了解一下各種處理器的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域。
1.3.1 ARM7微處理器系列
ARM7系列微處理器為低功耗的32位RISC處理器，最適合用于對(duì)價(jià)位和功耗要求較高的消費(fèi)類應(yīng)用。ARM7微處理器系列具有如下特點(diǎn)：
－具有嵌入式ICE－RT邏輯，調(diào)試開發(fā)方便。
－極低的功耗，適合對(duì)功耗要求較高的應(yīng)用，如便攜式產(chǎn)品。
－能夠提供0.9MIPS/MHz的三級(jí)流水線結(jié)構(gòu)。
－代碼密度高并兼容16位的Thumb指令集。
－對(duì)操作系統(tǒng)的支持廣泛，包括Windows CE、Linux、Palm OS等。
－指令系統(tǒng)與ARM9系列、ARM9E系列和ARM10E系列兼容，便于用戶的產(chǎn)品升級(jí)換代。
－主頻最高可達(dá)130MIPS，高速的運(yùn)算處理能力能勝任絕大多數(shù)的復(fù)雜應(yīng)用。
ARM7系列微處理器的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋汗I(yè)控制、Internet設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和調(diào)制解調(diào)器設(shè)備、移動(dòng)電話等多種多媒體和嵌入式應(yīng)用。
ARM7系列微處理器包括如下幾種類型的核：ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、
ARM720T、ARM7EJ。其中，ARM7TMDI是目前使用最廣泛的32位嵌入式RISC處理器，屬低端ARM處理器核。TDMI的基本含義為：
T：支持16為壓縮指令集Thumb；
D：支持片上Debug；
M：內(nèi)嵌硬件乘法器（Multiplier）
I：嵌入式ICE，支持片上斷點(diǎn)和調(diào)試點(diǎn)；

1.3.2 ARM9微處理器系列
ARM9系列微處理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能。具有以下特點(diǎn)：
－ 5級(jí)整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率更高。
－提供1.1MIPS/MHz的哈佛結(jié)構(gòu)。
－支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
－支持32位的高速AMBA總線接口。
－全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。
－ MPU支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
－支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。
ARM9系列微處理器主要應(yīng)用于無線設(shè)備、儀器儀表、安全系統(tǒng)、機(jī)頂盒、高端打印機(jī)、數(shù)字照相機(jī)和數(shù)字?jǐn)z像機(jī)等。
ARM9系列微處理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三種類型，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。
1.3.3 ARM9E微處理器系列
ARM9E系列微處理器為可綜合處理器，使用單一的處理器內(nèi)核提供了微控制器、DSP、Java應(yīng)用系統(tǒng)的解決方案，極大的減少了芯片的面積和系統(tǒng)的復(fù)雜程度。ARM9E系列微處理器提供了增強(qiáng)的DSP處理能力，很適合于那些需要同時(shí)使用DSP和微控制器的應(yīng)用場(chǎng)合。
ARM9E系列微處理器的主要特點(diǎn)如下：
－支持DSP指令集，適合于需要高速數(shù)字信號(hào)處理的場(chǎng)合。
－ 5級(jí)整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率更高。
－支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
－支持32位的高速AMBA總線接口。
－支持VFP9浮點(diǎn)處理協(xié)處理器。
－全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。
－ MPU支持實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。
－支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力。
－主頻最高可達(dá)300MIPS。
ARM9系列微處理器主要應(yīng)用于下一代無線設(shè)備、數(shù)字消費(fèi)品、成像設(shè)備、工業(yè)控制、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等領(lǐng)域。
ARM9E系列微處理器包含ARM926EJ-S、ARM946E-S和ARM966E-S三種類型，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。
1.3.4 ARM10E微處理器系列
ARM10E系列微處理器具有高性能、低功耗的特點(diǎn)，由于采用了新的體系結(jié)構(gòu)，與同等的ARM9器件相比較，在同樣的時(shí)鐘頻率下，性能提高了近50％，同時(shí)，ARM10E系列微處理器采用了兩種先進(jìn)的節(jié)能方式，使其功耗極低。
ARM10E系列微處理器的主要特點(diǎn)如下：
－支持DSP指令集，適合于需要高速數(shù)字信號(hào)處理的場(chǎng)合。
－ 6級(jí)整數(shù)流水線，指令執(zhí)行效率更高。
－支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。
－支持32位的高速AMBA總線接口。
－支持VFP10浮點(diǎn)處理協(xié)處理器。
－全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多種主流嵌入式操作系統(tǒng)。
－支持?jǐn)?shù)據(jù)Cache和指令Cache，具有更高的指令和數(shù)據(jù)處理能力
－主頻最高可達(dá)400MIPS。
－內(nèi)嵌并行讀/寫操作部件。
ARM10E系列微處理器主要應(yīng)用于下一代無線設(shè)備、數(shù)字消費(fèi)品、成像設(shè)備、工業(yè)控制、通信和信息系統(tǒng)等領(lǐng)域。
ARM10E系列微處理器包含ARM1020E、ARM1022E和ARM1026EJ-S三種類型，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。
1.3.5 SecurCore微處理器系列
SecurCore系列微處理器專為安全需要而設(shè)計(jì)，提供了完善的32位RISC技術(shù)的安全解決方案，因此，SecurCore系列微處理器除了具有ARM體系結(jié)構(gòu)的低功耗、高性能的特點(diǎn)外，還具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即提供了對(duì)安全解決方案的支持。
SecurCore系列微處理器除了具有ARM體系結(jié)構(gòu)各種主要特點(diǎn)外，還在系統(tǒng)安全方面具有如下的特點(diǎn)：
－帶有靈活的保護(hù)單元，以確保操作系統(tǒng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的安全。
－采用軟內(nèi)核技術(shù)，防止外部對(duì)其進(jìn)行掃描探測(cè)。
－可集成用戶自己的安全特性和其他協(xié)處理器。
SecurCore系列微處理器主要應(yīng)用于一些對(duì)安全性要求較高的應(yīng)用產(chǎn)品及應(yīng)用系統(tǒng)，如電子商務(wù)、電子政務(wù)、電子銀行業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)證系統(tǒng)等領(lǐng)域。
SecurCore系列微處理器包含SecurCore SC100、SecurCore SC110、SecurCore SC200和SecurCore SC210四種類型，以適用于不同的應(yīng)用場(chǎng)合。
1.3.6 StrongARM微處理器系列
Inter StrongARM SA-1100處理器是采用ARM體系結(jié)構(gòu)高度集成的32位RISC微處理器。它融合了Inter公司的設(shè)計(jì)和處理技術(shù)以及ARM體系結(jié)構(gòu)的電源效率，采用在軟件上兼容ARMv4體系結(jié)構(gòu)、同時(shí)采用具有Intel技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的體系結(jié)構(gòu)。
Intel StrongARM處理器是便攜式通訊產(chǎn)品和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的理想選擇，已成功應(yīng)用于多家公司的掌上電腦系列產(chǎn)品。
1.3.7 Xscale處理器
Xscale 處理器是基于ARMv5TE體系結(jié)構(gòu)的解決方案，是一款全性能、高性價(jià)比、低功耗的處理器。它支持16位的Thumb指令和DSP指令集，已使用在數(shù)字移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品等場(chǎng)合。
Xscale 處理器是Inter目前主要推廣的一款A(yù)RM微處理器。
1.4 ARM微處理器結(jié)構(gòu)
1.4.1 RISC體系結(jié)構(gòu)
傳統(tǒng)的CISC（Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）結(jié)構(gòu)有其固有的缺點(diǎn)，即隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而不斷引入新的復(fù)雜的指令集，為支持這些新增的指令，計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)會(huì)越來越復(fù)雜，然而，在CISC指令集的各種指令中，其使用頻率卻相差懸殊，大約有20％的指令會(huì)被反復(fù)使用，占整個(gè)程序代碼的80％。而余下的80％的指令卻不經(jīng)常使用，在程序設(shè)計(jì)中只占20％，顯然，這種結(jié)構(gòu)是不太合理的。
基于以上的不合理性，1979年美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校提出了RISC（Reduced Instruction Set Computer，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）的概念，RISC并非只是簡(jiǎn)單地去減少指令，而是把著眼點(diǎn)放在了如何使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單合理地提高運(yùn)算速度上。RISC結(jié)構(gòu)優(yōu)先選取使用頻最高的簡(jiǎn)單指令，避免復(fù)雜指令；將指令長(zhǎng)度固定，指令格式和尋地方式種類減少；以控制邏輯為主，不用或少用微碼控制等措施來達(dá)到上述目的。
到目前為止，RISC體系結(jié)構(gòu)也還沒有嚴(yán)格的定義，一般認(rèn)為，RISC體系結(jié)構(gòu)應(yīng)具有如下特點(diǎn)：
－采用固定長(zhǎng)度的指令格式，指令歸整、簡(jiǎn)單、基本尋址方式有2～3種。
－使用單周期指令，便于流水線操作執(zhí)行。
－大量使用寄存器，數(shù)據(jù)處理指令只對(duì)寄存器進(jìn)行操作，只有加載/ 存儲(chǔ)指令可以訪問存儲(chǔ)器，以提高指令的執(zhí)行效率。
除此以外，ARM體系結(jié)構(gòu)還采用了一些特別的技術(shù)，在保證高性能的前提下盡量縮小芯片的面積，并降低功耗：
－所有的指令都可根據(jù)前面的執(zhí)行結(jié)果決定是否被執(zhí)行，從而提高指令的執(zhí)行效率。
－可用加載/存儲(chǔ)指令批量傳輸數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的傳輸效率。
－可在一條數(shù)據(jù)處理指令中同時(shí)完成邏輯處理和移位處理。
－在循環(huán)處理中使用地址的自動(dòng)增減來提高運(yùn)行效率。
當(dāng)然，和CISC架構(gòu)相比較，盡管RISC架構(gòu)有上述的優(yōu)點(diǎn)，但決不能認(rèn)為RISC架構(gòu)就可以取代CISC架構(gòu)，事實(shí)上，RISC和CISC各有優(yōu)勢(shì)，而且界限并不那么明顯。現(xiàn)代的CPU往往采用CISC的外圍，內(nèi)部加入了RISC的特性，如超長(zhǎng)指令集CPU就是融合了RISC和CISC的優(yōu)勢(shì)，成為未來的CPU發(fā)展方向之一。
1.4.2 ARM微處理器的寄存器結(jié)構(gòu)
ARM處理器共有37個(gè)寄存器，被分為若干個(gè)組（BANK），這些寄存器包括：
－ 31個(gè)通用寄存器，包括程序計(jì)數(shù)器（PC指針），均為32位的寄存器。
－ 6個(gè)狀態(tài)寄存器，用以標(biāo)識(shí)CPU的工作狀態(tài)及程序的運(yùn)行狀態(tài)，均為32位，目前只使用了其中的一部分。
同時(shí)，ARM處理器又有7種不同的處理器模式，在每一種處理器模式下均有一組相應(yīng)的寄存器與之對(duì)應(yīng)。即在任意一種處理器模式下，可訪問的寄存器包括15個(gè)通用寄存器（R0～R14）、一至二個(gè)狀態(tài)寄存器和程序計(jì)數(shù)器。在所有的寄存器中，有些是在7種處理器模式下共用的同一個(gè)物理寄存器，而有些寄存器則是在不同的處理器模式下有不同的物理寄存器。
關(guān)于ARM處理器的寄存器結(jié)構(gòu)，在后面的相關(guān)章節(jié)將會(huì)詳細(xì)描述。
1.4.3 ARM微處理器的指令結(jié)構(gòu)
ARM微處理器的在較新的體系結(jié)構(gòu)中支持兩種指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令為32位的長(zhǎng)度，Thumb指令為16位長(zhǎng)度。Thumb指令集為ARM指令集的功能子集，但與等價(jià)的ARM代碼相比較，可節(jié)省30％～40％以上的存儲(chǔ)空間，同時(shí)具備32位代碼的所有優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)于ARM處理器的指令結(jié)構(gòu)，在后面的相關(guān)章節(jié)將會(huì)詳細(xì)描述。
1.5 ARM微處理器的應(yīng)用選型
鑒于ARM微處理器的眾多優(yōu)點(diǎn)，隨著國(guó)內(nèi)外嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的逐步發(fā)展，ARM微處理器必然會(huì)獲得廣泛的重視和應(yīng)用。但是，由于ARM微處理器有多達(dá)十幾種的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，幾十個(gè)芯片生產(chǎn)廠家，以及千變?nèi)f化的內(nèi)部功能配置組合，給開發(fā)人員在選擇方案時(shí)帶來一定的困難，所以，對(duì)ARM芯片做一些對(duì)比研究是十分必要的。
以下從應(yīng)用的角度出發(fā)，對(duì)在選擇ARM微處理器時(shí)所應(yīng)考慮的主要問題做一些簡(jiǎn)要的探討。
ARM微處理器內(nèi)核的選擇
從前面所介紹的內(nèi)容可知，ARM微處理器包含一系列的內(nèi)核結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同的應(yīng)用領(lǐng)域，用戶如果希望使用WinCE或標(biāo)準(zhǔn)Linux等操作系統(tǒng)以減少軟件開發(fā)時(shí)間，就需要選擇ARM720T以上帶有MMU（Memory Management Unit）功能的ARM芯片，ARM720T、ARM920T、ARM922T、ARM946T、Strong-ARM都帶有MMU功能。而ARM7TDMI則沒有MMU，不支持Windows CE和標(biāo)準(zhǔn)Linux，但目前有uCLinux等不需要MMU支持的操作系統(tǒng)可運(yùn)行于ARM7TDMI硬件平臺(tái)之上。事實(shí)上，uCLinux已經(jīng)成功移植到多種不帶MMU的微處理器平臺(tái)上，并在穩(wěn)定性和其他方面都有上佳表現(xiàn)。
本書所討論的S3C4510B即為一款不帶MMU的ARM微處理器，可在其上運(yùn)行uCLinux操作系統(tǒng)。
系統(tǒng)的工作頻率
系統(tǒng)的工作頻率在很大程度上決定了ARM微處理器的處理能力。ARM7系列微處理器的典型處理速度為0.9MIPS/MHz，常見的ARM7芯片系統(tǒng)主時(shí)鐘為20MHz-133MHz，ARM9系列微處理器的典型處理速度為1.1MIPS/MHz，常見的ARM9的系統(tǒng)主時(shí)鐘頻率為100MHz-233MHz，ARM10最高可以達(dá)到700MHz。不同芯片對(duì)時(shí)鐘的處理不同，有的芯片只需要一個(gè)主時(shí)鐘頻率，有的芯片內(nèi)部時(shí)鐘控制器可以分別為ARM核和USB、UART、DSP、音頻等功能部件提供不同頻率的時(shí)鐘。
芯片內(nèi)存儲(chǔ)器的容量
大多數(shù)的ARM微處理器片內(nèi)存儲(chǔ)器的容量都不太大，需要用戶在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)外擴(kuò)存儲(chǔ)器，但也有部分芯片具有相對(duì)較大的片內(nèi)存儲(chǔ)空間，如ATMEL的AT91F40162就具有高達(dá)2MB的片內(nèi)程序存儲(chǔ)空間，用戶在設(shè)計(jì)時(shí)可考慮選用這種類型，以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
片內(nèi)外圍電路的選擇
除ARM微處理器核以外，幾乎所有的ARM芯片均根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，擴(kuò)展了相關(guān)功能模塊，并集成在芯片之中，我們稱之為片內(nèi)外圍電路，如USB接口、IIS接口、LCD控制器、鍵盤接口、RTC、ADC和DAC、DSP協(xié)處理器等，設(shè)計(jì)者應(yīng)分析系統(tǒng)的需求，盡可能采用片內(nèi)外圍電路完成所需的功能，這樣既可簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)提高系統(tǒng)的可靠性。

四
無線設(shè)備制造商，諸如諾基亞、愛立信、Palm、惠普公司及索尼等業(yè)界頂尖的設(shè)備制造商，以及諸如宏基、LuckyGoldstar、HTC、Sendo及其它的主要設(shè)計(jì)制造商均宣布支持TI的OMAP處理器平臺(tái)。此外，領(lǐng)先的 OS 廠商，包括 Symbian、微軟、Sun Microsystems 及其它廠商與 TI 也進(jìn)行了密切合作，已將其解決方案移植到了 TI 的OMAP處理器上。OMAP平臺(tái)通過支持Symbian OS、Microsoft PocketPC 2002及Windows CE；Palm OS、Linux、Java、ARM Instruction Set 及 C/C++，為軟件應(yīng)用開發(fā)商提供了易于使用的開放式編程環(huán)境。
TI還投入大量的資金開發(fā)和拓展其OMAP開發(fā)商網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)是由致力于創(chuàng)建全新應(yīng)用的國(guó)際軟件開發(fā)商所組成的社區(qū)。通過提供多種工具、培訓(xùn)以及獨(dú)立OMAP技術(shù)中心的全球網(wǎng)絡(luò)，TI使開發(fā)商和客戶能快速開發(fā)新的應(yīng)用及產(chǎn)品。

目前TI主流的應(yīng)用處理器是OMAP730。 OMAP730是集成了ARM926TEJ 應(yīng)用處理器和TI的 GSM/GPRS 數(shù)字基帶的單芯片處理器。由于集成了40個(gè)外設(shè)在單芯片中, 基于OMAP730的設(shè)計(jì)只需要上代處理器一半的板級(jí)空間。此外OMAP730具有獨(dú)特的SRAM frame buffer 用于提高流媒體和應(yīng)用程序的處理性能。OMAP730處理器還提供復(fù)雜的硬件加密功能，包括加密的引導(dǎo)程序，操作的加密模式，加密的RAM和ROM，并對(duì)一些加密標(biāo)準(zhǔn)提供硬件加速。

而采用了OMAP730處理器的TCS2600則是TI現(xiàn)在推出的主流智能手機(jī)平臺(tái)，它是新的低功耗和低成本的選擇，充分利用了TI OMAP? 平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)了安全的移動(dòng)商務(wù)、多媒體游戲與娛樂、定位服務(wù)、流媒體、更高速的 Java 處理、web 瀏覽、增強(qiáng)的 2D 圖形、支持高層操作系統(tǒng)以及其他眾多應(yīng)用。整個(gè)平臺(tái)的功能在53.20mm×31.25mm的印刷電路板上實(shí)現(xiàn)，和其他的具有相同特征和存儲(chǔ)器的方案相比擁有較低的成本。另外的一個(gè)特點(diǎn)就是極低的功耗，能夠極大的延長(zhǎng)電池的使用壽命。該方案可以升級(jí)支持EDGE協(xié)議需求，面對(duì)JAVA需求，采用了對(duì)JAVA的硬件加速并集成了 USB, SD/MMC/SDIO, Bluetooth?, 802.11 high-speed link, Fast IrDA 等外設(shè)。

此外，TCS2600還提供無與倫比的安全特性，通過采用安全引導(dǎo)裝載程序、真正的硬件隨機(jī)數(shù)生成器 (RNG)、安全執(zhí)行與存儲(chǔ)環(huán)境，以及硬件加速器等來進(jìn)行大量加密與單向散列算法，可防止病毒攻擊并可確保個(gè)人信息及專有軟件或儲(chǔ)存在移動(dòng)終端中的創(chuàng)造性內(nèi)容的安全性。在靈活性方面，TI的智能手機(jī)平臺(tái)可以方便的和TI的WLAN已及藍(lán)牙方案集成，將會(huì)為用戶提供提能各異且個(gè)性化的產(chǎn)品。

對(duì)中國(guó)的OEM廠商來講，要想在未來2.5G/3G無線市場(chǎng)上獲得領(lǐng)先的市場(chǎng)地位，選擇一個(gè)可提供整套解決方案包括無線軟件協(xié)議，數(shù)字基帶、電源管理，應(yīng)用處理器，模擬基帶，RF，嵌入式內(nèi)存和參考設(shè)計(jì)并具有優(yōu)秀集成能力的廠商至關(guān)重要。作為GSM的領(lǐng)先半導(dǎo)體供應(yīng)商，TI無疑在無線領(lǐng)域占據(jù)著領(lǐng)先地位。針對(duì)智能手機(jī)市場(chǎng)的未來發(fā)展趨勢(shì)，據(jù)IDC預(yù)計(jì)，隨著移動(dòng)數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)的發(fā)展，全球高端智能手機(jī)將以每年100%以上的高速增長(zhǎng)，在2006年左右攀升至2000萬臺(tái)。而國(guó)內(nèi)智能手機(jī)市場(chǎng)的發(fā)展則更為迅猛，平均年增長(zhǎng)率為220%。通過提供業(yè)界最高性能的DSP、功耗最低的模擬組件，以及在集成電路技術(shù)領(lǐng)域最深刻的體驗(yàn)，TI期待為中國(guó)智能手機(jī)市場(chǎng)的未來發(fā)展起到不可替代的促進(jìn)作用。

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