眾所周知，一個嵌入式系統(tǒng)裝置一般都由嵌入式計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成， 嵌入式圖標 嵌入式計算機系統(tǒng)是整個嵌入式系統(tǒng)的核心，由硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和應(yīng)用軟件層組成。執(zhí)行裝置也稱為被控對象，它可以接受嵌入式計算機系統(tǒng)發(fā)出的控制命令，執(zhí)行所規(guī)定的操作或任務(wù)。

ARM公司設(shè)計了許多處理器，它們可以根據(jù)使用的不同內(nèi)核劃分到各個系列中。系列劃分是基于ARM7、ARM9、ARM10、ARM11和Cortex內(nèi)核。后綴數(shù)字7、9、10和11表示不同的內(nèi)核設(shè)計。數(shù)字的升序說明性能和復雜度的提高。嵌入式定制

ARM7系列處理器是英國ARM公司設(shè)計的主流嵌入式處理器ARM7內(nèi)核是0.9MIPS/MHz的三級流水線和馮·諾伊曼結(jié)構(gòu);ARM9內(nèi)核是5級流水線，提供1.1MIPS/MHz的哈佛結(jié)構(gòu)。ARM7沒有MMU。

ARM7系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、帶有高速緩存處理器宏單元的ARM720T。該系列處理器提供Thumb16位壓縮指令集和EmbededICE軟件調(diào)試方式，適用于更大規(guī)模的SoC設(shè)計中。ARM7TDMI基于ARM體系結(jié)構(gòu)V4版本，是目前低端的ARM核。

ARM7TDMI處理器是ARM通用32位微處理器家族的成員之一。它具有優(yōu)異的性能，但功耗卻很低，使用門的數(shù)量也很少。它屬于精簡指令集計算機(RISC)，比復雜指令集計算機(CISC)要簡單得多。這樣的簡化實現(xiàn)了：高的指令吞吐量;出色的實時中斷響應(yīng);小的、高性價比的處理器宏單元。三級流水線：ARM7TDMI處理器使用流水線來增加處理器指令流的速度。這樣可使幾個操作同時進行，并使處理和存儲器系統(tǒng)連續(xù)操作，能提供0.9MIPS/MHz的指令執(zhí)行速度。ARM7TDMI的流水線分3級，分別為：取指、?譯碼、?執(zhí)行。正常操作過程中，在執(zhí)行一條指令的同時對下一條指令進行譯碼，并將第三條指令從存儲器中取出。內(nèi)同時有5個指令在執(zhí)行。在同樣的加工工藝下，ARM9TDMI處理器的時鐘頻率是ARM7TDMI的1.8～2.2倍。

ARM9系列處理器是英國ARM公司設(shè)計的主流嵌入式處理器，主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列。

ARM9采用哈佛體系結(jié)構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)分屬不同的總線，可以并行處理。在流水線上，ARM7是三級流水線，ARM9是五級流水線。由于結(jié)構(gòu)不同，ARM7的執(zhí)行效率低于ARM9。平時所說的ARM7、ARM9實際上指的是ARM7TDMI、ARM9TDMI軟核，這種處理器軟核并不帶有MMU和cache，不能夠運行諸如linux這樣的嵌入式操作系統(tǒng)。而ARM公司對這種架構(gòu)進行了擴展，所以有了ARM710T、ARM720T、ARM920T、ARM922T等帶有MMU和cache的處理器內(nèi)核。

ARM7與ARM9的區(qū)別

1.時鐘頻率的提高

雖然ARM7和ARM9內(nèi)核架構(gòu)相同，但ARM7處理器采用3級流水線的馮·諾伊曼結(jié)構(gòu);，而ARM9采用5級流水線的哈佛結(jié)構(gòu)。增加的流水線設(shè)計提高了時鐘頻率和并行處理能力。5級流水線能夠?qū)⒚恳粋€指令處理分配到5個時鐘周期內(nèi)，在每一個時鐘周期內(nèi)同時有5個指令在執(zhí)行。在常用的芯片生產(chǎn)工藝下，ARM7一般運行在100MHz左右，而ARM9則至少在200MHz以上。

2指令周期的改進

指令周期的改進對于處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴于代碼執(zhí)行時指令的重疊，這實際上是程序本身的問題。對于采用最高級的語言，一般來說，性能的提高在30%左右。

3.MMU(內(nèi)存管理單元)

ARM7一般沒有MMU(內(nèi)存管理單元)，(ARM720T有MMU)。ARM9一般是有MMU的，ARM9940T只有MPU，不是一個完整的MMU。

這一條很重要，MMU單元是大型操作系統(tǒng)必需的硬件支持，如linux;WINCE等。這就是說，ARM7一般只能運行小型的實時系統(tǒng)如UCOS-II，eCOS等，而ARM9無此限制，一般的操作系統(tǒng)都可以移植。其實即使ARM720T能支持LINUX;WINCE等系統(tǒng)，也鮮有人用，因為以ARM7的運行速度跑這種大型操作系統(tǒng)，實在有點吃力。再者兩者的應(yīng)用領(lǐng)域明顯不同，也無此必要。

4.ARM7比ARM9提供了更好的性能-功耗比。它包含了THUMB指令集快速乘法指令和ICE調(diào)試技術(shù)的內(nèi)核。

5.在從ARM7到ARM9的平臺轉(zhuǎn)變過程中，有一件事情是非常值得慶幸的，即ARM9E能夠完全地向后兼容ARM7上的軟件;并且開發(fā)人員面對的編程模型和架構(gòu)基礎(chǔ)也保持一致。

如果是一般性控制系統(tǒng)或僅僅用來替換8獲16位機，ARM7顯然是首選;但如果用在網(wǎng)絡(luò)通信或大型的音視頻處理等，則ARM9較合適。