ARMv7架构,这个架构是什么意思?
单片机与嵌入式','单片机与嵌入式 2024-05-30

ARM产品越来越丰富,命名也越来越多。

很多朋友提问: ARM内核和架构都是什么意思?内核和架构的关系是什么?比如ARMv7架构,这个架构指的是什么?


ARM内核

从ARM7、ARM9到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15再到Cortex-A53、A57等,总之不同版本 ARM 有不同的设计倾向。比如为高速度设计的Cortex A8、A9都是ARMv7a 架构,而Cortex M3、M4是ARMv7m架构。前者是内核,后者是指令集的架构。

ARM架构

ARM的架构都是基于RISC指令集而架构的,而其内核只是实现这一指令集的硬件架构的基础,Thumb-2指令集架构(ISA)的子集,包含所有基本的16位 和32位Thumb-2指令、 哈佛处理器架构,在加载/存储数据的同时能够执行指令取指,带分支预测的三级流水线等。

好比你盖房子,刚开始因为水平低流行盖平房,这就是一种架构(V5T),然后这种平房架构你可以设计出一款独立卫生间的款式, 这叫ARM7内核。然后其他人(芯片设计公司)想盖房子的就买你这个图纸去盖,接着过一段时间,有人觉得光独立卫生间还不够啊, 我还想有个小院子! 好吧,那ARM就满足你们的要求,出个带小院子的款式(ARM9)。

又过了很久, 这种平房的架构就随着大伙的需求一直改啊改啊,后来经过ARM研究发现:现在大伙盖房子的能力duang duang直升啊(包括工艺、设计能力、时钟主频),只盖这种平房施展不开啊! 好吧,ARM为了不让这帮设计的人闲着,就推出一种二三层楼房的样式, 这因为跟平房设计结构完全不一样嘛, 那就叫一种新的架构(ARMv6),同样这种楼房样式ARM也为大家准备了带游泳池的和带车库的款式(ARM11),好吧继续改啊改啊, 改到后来大家已经开始有能力盖十层以上的大楼了。ARM一如既往地出了新的款式(ARMv7架构), 这时ARM觉得以前名字都太土鳖了, 什么ARM5、 ARM6、 ARM7—又难听又难记, 我要取个看起来牛逼的名字, 咱至少也算个能设计摩天大楼的主儿了, 于是后面的内核都叫Cortex。

不同架构的应用场景

改名只是一部分, 随着这个架构出来后, ARM发现以前用咱们图纸盖出的楼也就做个民宅, 民宅图个啥? 实惠嘛(功耗低)。现在不一样了,现在咱的图纸盖得楼不仅可以做民宅,还可以做军事基地、 还可以做高档写字楼, 以前这些高级功能的楼房可是只有小英(英特尔)才能设计出来的啊!为了满足这些不同的需求, ARM把这个架构设计出来的款式分成3个系列(M系列、R系列、A系列)。

M系列是为民宅设计的, 因为老百姓图实惠嘛, 这种设计就设计个十层左右(功耗低)。R系列是为要塞设计的, 这种楼设计的也不高,十层左右吧, 但是关键是要对特殊情况要有快速反应的能力(中断快)。最后A系列是给迪拜塔用的, 那当然是要高端大气上档次, 就是要性能高,各种LED灯光、巨幕广告墙都要给安排上。


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