arm体系结构特点

arm最大的特点是低功耗，低成本，arm基于RISC体系设计，但不单纯是RISC体系。

 

一、RISC体系结构的设计准则

1)指令集较少，一个时钟周期可以执行一条指令；每条指令长度固定4个字节；

2)较多的通用寄存器；

3)并行多流水线设计，如arm7为3级流水线，arm9为5级，arm10为6级，arm10为8级；

4)CPU只与寄存器打交道，不能直接处理存储器中的数据；load/store单元在内存和寄存器间传输数据。

 

二、arm体系结构区别于RISC体系的几个特色

1)许多指令的执行周期数可变，例如多寄存器传送指令ldm/stm；

2)桶形移位器的引入；

3)绝大多数ARM指令都具有条件执行的功能；

4)增强指令集，主要为DSP乘法指令。

5)thumb和arm两种指令模式

 

三、arm总线 - AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线

    1996年提出，最初包括ASB(Arm System Bus)和APB(Arm Peripheral Bus)，后来将ASB改进成AHB(Arm High Performance Bus)。

    AMBA总线将处理器和设备连接在一起，AHB总线连接片内高速设备，APB总线连接片内低速设备；APB通过“APB-AHB 桥”连接AHB；片外设备通过“外部总线-APH 桥”连入AHB总线。

 

四、计算机体系结构

冯·诺依曼 - 处理器使用同一个存储器，经由同一个总线传输，即数据和指令共享同一总线。

哈佛 - 数据和指令分离，独立的数据和指令cache以及总线。

arm7为冯·诺依曼结构，arm9~arm11为哈佛结构。