ARM公司以及ARM芯片的现状和发展,从应用的角度介绍了ARM芯片的选择方法,并介绍了
具有多芯核结构的ARM芯片。列举了目前的主要ARM芯片供应商,其产品以及应用领域。举例说明
了几种嵌入式产品的最佳ARM芯片选择方案。
关键词：ARM MMU SOC RISC CPU

ARM公司自1990年正式成立以来, 在32位RISC (Reduced Instruction Set Computer CPU开
发领域不断取得突破,其结构已经从V3发展到V6。由于ARM公司自成立以来,一直以IP
(Intelligence Property)提供者的身份向各大半导体制造商出售知识产权,而自己从不介入芯
片的生产销售,加上其设计的芯核具有功耗低、成本低等显著优点,因此获得众多的半导体厂家
和整机厂商的大力支持,在32位嵌入式应用领域获得了巨大的成功,目前已经占有75%以上的32
位RISC嵌入式产品市场。在低功耗、低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地位。现在设计、
生产ARM芯片的国际大公司已经超过50多家,国内中兴通讯和华为通讯等公司也已经购买ARM公司
的芯核用于通讯专用芯片的设计。

目前非常流行的ARM芯核有ARM7TDMI,StrongARM ARM720T,ARM9TDMI,ARM922T,ARM940T,
RM946T,
ARM966T,ARM10TDM1等。自V5以后,ARM公司提供Piccolo DSP的芯核给芯片设计者,用于设计
ARM+DSP 的SOC (System On Chip) 结构的芯片。此外,ARM芯片还获得了许多实时操作系统
(Real Time Operating System)供应商的支持,比较知名的有：Windows CE、Linux、pSOS、
VxWorks Mucleus、EPOC、uCOS、BeOS等。
随着国内嵌入式应用领域的发展,ARM芯片必然会获得广泛的重视和应用。但是,由于ARM芯片有
多达十几种的芯核结构,70多家芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,给开发人员
在选择方案时带来一定的困难。所以,对ARM芯片做一对比研究是十分必要的。

1 ARM芯片选择的一般原则
从应用的角度,对在选择ARM芯片时所应考虑的主要因素做一详细的说明。

1.1 ARM芯核
如果希望使用WinCE或Linux等操作系统以减少软件开发时间,就需要选择ARM720T以上带有MMU
(memory management unit)功能的ARM芯片,ARM720T、StrongARM、ARM920T、ARM922T、
ARM946T都带有MMU功能。而ARM7TDMI没有MMU,不支持Windows CE和大部分的Linux, 但目前有
uCLinux等少数几种Linux不需要MMU的支持。

1.2 系统时钟控制器
系统时钟决定了ARM芯片的处理速度。ARM7的处理速度为0.9MIPS/MHz,常见的ARM7芯片系统主时
钟为20MHz-133MHz,ARM9的处理速度为1.1MIPS/MHz,常见的ARM9的系统主时钟为100MHz-
233MHz, ARM10最高可以达到700MHz。不同芯片对时钟的处理不同,有的芯片只有一个主时钟频
率,这样的芯片可能不能同时顾及UART和音频时钟的准确性,如Cirrus Logic的EP7312等;有
的芯片内部时钟控制器可以分别为CPU核和USB、UART、DSP、音频等功能部件提供不同频率的时
钟,如PHILIPS公司的SAA7550等芯片。