ARM体系结构与接口技术简介

一、ARM基本概念

1.1 汇编指令

        执行一条汇编指令，可以完成某个特定功能。一条汇编指令，最终会被编译生成机器码，机器码占用代码段空间(.text)

1.2 汇编指令集

        多条汇编指令的集合，称之为指令集

1.3 架构

        随着arm产品不断进行迭代升级，指令集进行增加，arm公司根据不同的指令集设计出架构

1.4 内核

        arm公司根据不同的架构，设计出不同的内核

1.5 SOC

SOC：system on chip 片上系统

        arm公司不生产芯片，只生产内核，将内核授权给各个厂商，厂商根据自己的需求，添加外设，最终形成芯片

二、ARM发展史

2.1 里程碑1

里程碑1------ARM成立

ARM前身为艾康电脑（Acorn），于1978年，英国剑桥成立，大学的孵化物。

1980年代晚期，苹果开始与艾康合作，开发新版ARM核心。

1985年，艾康开发出全球第一款商用RISC处理器，即ARM1，针对于PC市场，还没有嵌入式呢！！！

1990年，艾康财务危机，受苹果和VLSI（最早做超大规模集成电路的公司）的投资，成立独立子公司：Advanced RISC Machines（ARM）， ARM公司正式成立面世。

2.2 里程碑2

里程碑2------嵌入式RISC处理器

1991年，ARM推出第一款嵌入式RISC处理器，即ARM6。

1993年，发布ARM7。

1997年，发布ARM9TDMI，三星2440基于此内核。

1999年，发布ARM9E，增强型ARM9。

2001年，ARMv6架构。

2002年，发布ARM11微架构。

2.3 里程碑3

里程碑3------微控制器

2004年，发布ARMv7架构的Cortex系列处理器，同时推出Cortex-M3。

2005年，发布Cortex-A8处理器。

2007年，发布Cortex-M1和Cortex-A9

2009年，实现Cortex-A9、发布Cortex-M0

2010年，推出Cortex-M4(F)、成立Linaro

（ARM公司牵头成立的公共组织，专门做ARM处理器在Linux平台上的一些软件的开发和移植）， 推出Cortex-A15 MPcore高性能处理器（性能比较高了，但是发热量很大哦）。

2.4 里程碑4

里程碑4------64位处理器时代

2011年，推出32位 Cortex-A7 处理器，ARMv8发布

2012年，开始推出64位处理器。推出 Cortex-M0+、ARM 首款64位处理器架构 Cortex-A53、Cortex-A57 架构。全球第一款64位ARM手机iPhone5s。

2013年，推出32位 Cortex-A12 处理器架构

2014年，推出 Cortex-M7(F) 微控制器架构；32位 Cortex-A17处理器架构。

2015年，推出64位 Cortex-A35、Cortex-A72 处理器架构。

2016年，推出 Cortex-M23 、Cortex-M33(F) 微控制器架构；32位 Cortex-A32 处理器架构；64位 Cortex-A73 处理器架构。

2017年，推出64位 Cortex-A55 、Cortex-A75 处理器架构。

2018年，推出微控制器 Cortex-M35P；64位 Cortex-A76 处理器架构。

三、ARM产品发布

A系列

可以运行在Linux操作系统，MPU开发

arm-V7架构：属于32位架构

arm-V8架构：属于64位架构，armV8向下兼容arm-V7架构

M系列

在物联网中应用居多，MCU开发

四、RISC和CISC的区别

4.1 RISC(精简指令集)--->ARM架构

RISC：Reduced Instruction Set Computer ----->精简指令集

开发板ARM架构

1.概念：在复杂指令集中提取一些比较常用和简单的指令集

2.特点：

        指令周期：执行一条汇编指令所需要的时间

        指令宽度：一条汇编指令编译生成机器码，占用代码段空间

3.结论 精简指令集：指令周期和指令宽度是固定的

4.2 CISC(复杂指令集)-->x86架构

CISC：Complex Instruction Set Computer ----->复杂指令集 X86架构

1.概念：更注重于指令功能性

2.结论 复杂指令集：指令周期和指令宽度是不固定的

五、数据类型约定

5.1 arm-V7架构

5.2 arm-V8架构