ARM体系结构的命名规则

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每个ARM处理器都有一个特定的指令集架构，而一个特定的指令集架构又可以由多种处理器实现。

ARM产品通常以ARM【x】【 y 】【z】【 T 】【 D 】【 M 】【I】【 E 】【J】【 F 】【 -S】形式出现。

ARM 体系结构的命名规则

x 系列，号如ARM7、ARM9

y 存储管理/保护单元

z Cache

T Thumb16位译码器

D JTAG调试器

M 快速乘法器

I 嵌入式跟踪宏单元

E 增强指令（基于TDMI）

J Jazelle加速

F 向量浮点单元

S 可综合版本

另外，还有一些附加的要点：

① ARM7TDMI之后的所有ARM内核，即使“ARM”标志后没有包含“TDMI”字符，也都默认包含了TDMI的功能特性；

② JTAG是由IEEE 1149.1标准测试访问端口和边界扫描结构来描述的，它是ARM用来发送和接收处理器内核与测试仪器之间调试信息的一系列协议； ③ 嵌入式ICE宏单元是建立在处理器内部用来设置断点和观察点的调试硬件；

④ 可综合，意味着处理器内核是以源代码形式提供的。这种源代码形式可被编译成一种易于EDA工具使用的形式。

ARM==Advanced RISC Machines

这里提到的命名规则，应该分成两类。

一类是基于ARM Architecture的版本命名规则；

另一类是基于ARM Architecture版本的处理器系列命名规则，上面介绍的就是此种命名。

| ARMv | n | variants | x（variants） |

分成四个组成部分：

ARMv -- 固定字符，即ARM Version

n -- 指令集版本号。迄今为之，ARM架构版本发布了7个系列，所以n=[1:7]。其中最新的版本是第7版，具体看ARM官方网站。

variants -- 变种。

x（variants） -- 排除x后指定的变种

常见的变种有：

T -- Thumb指令集

M -- 长乘法指令

E -- 增强型DSP指令

J -- Java加速器Jazelle

SIMD -- ARM媒体功能扩展

例如，ARMv5TxM表示ARM指令集版本为5，支持T变种，不支持M变种。

ARM体系结构的基本版本

1 版本1

该版本的原型机是ARM1，没有用于商业产品。

2 版本2

对V1版进行了扩展，包含了对32位结果的乘法指令和协处理器指令的支持。

版本2a是版本2的变种，ARM3芯片采用了版本2a，是第一片采用片上Cache的ARM处理器。

3 版本3

ARM公司第一个微处理器ARM6核心是版本3的，它作为IP核、独立的处理器、具有片上高速缓存、MMU和写缓冲的集成CPU。

4 版本4

版本4增加了下列指令：

l 有符号和无符号的半字读取和写入指令。

l 带符号的字节读取和写入指令。

l 增加了处理器的系统模式（特权模式）。在该模式下，使用的是用户模式下的寄存器。

l 为结构定义的操作预留一些SWI（软中断指令）空间

ARMv4和ARMv4T结构的处理器得到了广泛的应用。SA-110、SA-1110等是基于ARMv4的；

ARM7TDMI、ARM720T、 ARM9TDMI、ARM940T、ARM920T、Intel的StrongARM等是基于ARMv4T版本。

5 版本5

版本5包括v5TE和v5TEJ ，v5TE在v5T的基础上增加了信号处理（DSP）指令集，v5TEJ除了具备v5T的功能外，还可以执行JAVA字节 代码，是在ARM上执行JAVA指令的效率提高了5-10倍，并且降低了功耗。

ARM1020T 是ARMv5T的。

ARM9E-S、ARM966E-S、ARM1020E、ARM 1022E以及XScale是ARMv5TE的。

ARM9EJ-S、ARM926EJ-S、ARM7EJ-S、ARM1026EJ-S是基于ARMv5EJ的。

6 版本6

ARM体系版本6是2001年发布的。其目标是在有效的芯片面积上为嵌入式系统提供更高的性能。

采用ARMv6核的处理器是ARM11系列。

ARM1136J(F)-S基于ARMv6主要特性有SIMD、Thumb、Jazelle、DBX、(VFP)、MMU。

ARM1156T2(F)-S基于ARMv6T2 主要特性有SIMD、Thumb-2、(VFP)、MPU。

ARM1176JZ(F)-S基于ARMv6KZ 在 ARM1136EJ(F)-S 基础上增加MMU、TrustZone。

ARM11 MPCore基于ARMv6K 在ARM1136EJ(F)-S基础上可以包括1-4 核SMP、MMU。

ARM11是基于ARMv6架构建成的。基于ARMv6架构的处理器包括ARM1136J(F)‐S，ARM1156T2(F)‐S，以及 ARM1176JZ(F)‐S。ARMv6是ARM进化史上的一个重要里程碑：从那时候起，许多突破性的新技术被引进，存储器系统加入了很多的崭新的特 性，单指令流多数据流（SIMD）指令也是从v6开始首次引入的。而最前卫的新技术，就是经过优化的Thumb‐2指令集，它专为低成本的单片机 及汽车组件市场。

7 版本7

2004年发布了新的ARMv7体系结构。在这个版本中，内核架构首次从单一款式变成3种款式。

1） 款式A：设计用于高性能的"开放应用平台"--越来越接近电脑了。

2） 款式R：用于高端的嵌入式系统，尤其是那些带有实时要求的--又要快又要实时。

3） 款式M：用于深度嵌入的，单片机 风格的系统中--本书的主角。

让我们再进距离地考察这3种款式：

1）款式A（ARMv7‐A）：需要运行复杂应用程序的"应用处理器"。支持大型嵌入式操作系统，比如Symbian，Linux，以及微软的 WindowsCE和智能手机操作系统WindowsMobile。这些应用需要劲爆的处理性能，并且需要硬件MMU实现的完整而强大的虚拟内存机制，还 基本上会配有Java支持，有时还要求一个安全程序执行环境。典型的产品包括高端手机和手持仪器，电子钱包以及金融事务处理机。

2） 款式R（ARMv7‐R）：硬实时且高性能的处理器。标的是高端实时市场。那些高级的玩意，像高档轿车的组件，大型发电机控制器，机器手臂控制器等，它们 使用的处理器不但要很好很强大，还要极其可靠，对事件的反应也要极其敏捷。

3） 款式M（ARMv7‐M）：认准了旧世代单片机的应用而量身定制。在这些应用中，尤其是对于实时控制系统，低成本、低功耗、极速中断反应以及高处理效率， 都是至关重要的。

Cortex系列是v7架构的第一次亮相，其中Cortex‐M3就是按款式M设计的。

到目前为止，Cortex‐M3也是款式M中被抚养成人的独苗。其它Cortex家族的处理器包括款式A的Cortex‐A8（应用处理器），款式R的 Cortex‐R4（实时处理器）。

处理器列表：







指令集架构（ ISA）是体现CPU核性能特点的重要因素 ，如采用v5TEJ架构的ARM926EJ-S与采用v4T架构的 ARM920T处理器，在相同的工作频率下，前者的处理能力要高得多。