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arm架构通俗理解ARM架构是一种非常常见的计算机处理器架构，广泛应用于移动设备、嵌入式系统和低功耗领域。
本文将以通俗易懂的方式介绍ARM 架构的基本概念和特点。
ARM架构最早由英国的ARM公司开发，它的全称是Advanced RISC Machines。
相比于传统的复杂指令集计算机（CISC）架构，ARM采用了精简指令集计算机（RISC）的设计理念，使得处理器的指令集更加简洁高效。
ARM架构的核心特点之一是低功耗。
由于移动设备的电池寿命限制和嵌入式系统对功耗的要求，ARM架构在设计上非常注重节能。
ARM 处理器通过优化指令集和电源管理技术，能够在保证性能的同时，尽量减少功耗的消耗。
另一个重要特点是高性能。
尽管ARM处理器的指令集相对精简，但通过增加指令级并行和高速缓存等技术手段，ARM架构的处理器能够实现较高的性能表现。
这使得ARM架构不仅适用于低功耗领域，也能够满足高性能计算的需求。
ARM架构还具有高度可定制性的特点。
根据不同的应用需求，ARM处理器可以进行各种程度的定制。
这使得ARM架构在不同的领域和市场上有着广泛的应用。
例如，移动设备上的ARM处理器通常会针对功耗和性能进行优化，而服务器和网络设备上的ARM处理器则可能会更加注重多核处理和数据处理能力。
ARM架构还具有较好的软件兼容性。
由于ARM架构的广泛应用和开放性，许多操作系统和软件都提供了ARM平台的支持。
这使得开发人员可以比较轻松地将软件移植到不同的ARM设备上，提高了开发效率和软件的可移植性。
总的来说，ARM架构是一种低功耗、高性能、可定制和软件兼容性好的处理器架构。
它在移动设备、嵌入式系统和低功耗领域有着广泛的应用，并且在高性能计算领域也逐渐崭露头角。
随着物联网和人工智能等新兴领域的发展，ARM架构将继续发挥重要作用，推动计算技术的进步和创新。
arm芯片手册1. 介绍ARM芯片1.1 ARM架构的背景和发展历程1.2 ARM芯片的应用领域和优势2. ARM芯片的基本原理2.1 ARM芯片的结构和组成部分2.2 ARM指令集和寄存器2.3 ARM的数据处理机制和运算方式3. ARM体系结构3.1 ARM处理器的工作模式和特点3.2 ARM架构的版本和演变3.3 ARM处理器的性能和能耗特性4. ARM编程模型4.1 ARM汇编语言和指令集概述4.2 ARM指令的格式和使用方法4.3 ARM汇编程序的基本结构和编写规范5. ARM开发工具和环境5.1 ARM开发板和调试工具5.2 ARM开发软件和集成开发环境5.3 ARM嵌入式系统开发流程和工具链6. ARM应用案例6.1 ARM在移动设备中的应用6.2 ARM在嵌入式系统中的应用6.3 ARM在物联网和智能家居中的应用7. ARM芯片的发展趋势7.1 ARM架构的演进和新技术的应用7.2 ARM芯片的性能提升和功能拓展7.3 ARM在人工智能和自动驾驶中的前景8. 总结与展望8.1 ARM芯片的优势和应用前景8.2 ARM开发者的培训和学习资源8.3 ARM生态系统的发展和合作机会ARM芯片手册1. 介绍ARM芯片ARM芯片是由ARM公司设计和授权给合作伙伴生产的一类低功耗、高性能的处理器芯片。
ARM公司的全称是Advanced RISC Machines，它专注于设计先进的精简指令集计算机（RISC）架构，为各种设备提供高效能、低功耗的处理器解决方案。
ARM架构的起源可以追溯到上世纪80年代，当时英国国防公司（Acorn）开发了一个新型的个人计算机，名为BBC Micro。
为了提高BBC Micro的性能，研发人员设计了一个基于精简指令集（RISC）的处理器，这就是后来的ARM架构。
基于ARM架构的处理器性能卓越，功耗低，逐渐被业界认可并广泛应用于各种移动设备、嵌入式系统和物联网设备。
ARM芯片ARM芯片是一种广泛应用于移动设备、物联网和嵌入式系统中的微处理器架构。
ARM（Advanced RISC Machines）公司是一家总部位于英国的半导体公司，专门设计和许可ARM架构的芯片和技术。
ARM芯片以其低功耗、高性能和灵活性而闻名，成为移动设备行业的主要选择。
ARM架构的设计理念主要基于精简指令集计算（RISC）的原则。
这种架构采用了简洁的指令集和较小的指令字长，使得处理器能够更高效地执行指令，提高性能和能效比。
相较于复杂指令集计算（CISC）的架构，ARM芯片更加适用于移动设备等功耗敏感的应用场景。
ARM芯片在移动设备领域的应用非常广泛。
从智能手机到平板电脑，从可穿戴设备到智能家居，ARM芯片几乎成为了移动设备的标配。
凭借其低能耗和高性能的特点，ARM芯片不仅能够提供出色的用户体验，还能延长设备的电池寿命。
物联网是另一个重要应用领域，ARM芯片为物联网设备提供了强大的计算和通信能力。
物联网设备通常需要小巧、低功耗的芯片来保证其长时间的稳定运行，而ARM芯片正好满足了这些要求。
无论是智能家居设备、智能穿戴设备还是工业自动化设备，ARM芯片都能提供高性能和低功耗的解决方案。
嵌入式系统也是ARM芯片的另一个主要应用领域。
嵌入式系统是指集成了计算、通信和控制功能的特定设备，例如汽车电子、控制器和医疗仪器等。
对于嵌入式系统来说，可靠性和实时性是至关重要的，而ARM芯片通过其灵活的架构和强大的计算能力，为嵌入式系统提供了稳定可靠的解决方案。
除了以上应用领域，ARM芯片还广泛用于网络设备、数据中心和机器学习等领域。
虽然ARM芯片在过去更多地用于低功耗的移动设备，但近年来，随着ARM架构的不断演进和ARM芯片性能的提升，其在高性能计算、人工智能和大数据处理等领域的应用也越来越受到关注。
ARM芯片的成功离不开ARM公司的合作伙伴生态系统。
ARM公司与众多半导体公司合作，许可其架构和技术，并且提供了丰富的开发工具和资源。
单片机、ARM、DSP、FPGA的技术特点和区分- 单片机单片机作为最典型的嵌入式处理器，它的成功应用推动了嵌入式系统的进展。
单片机以体积小、功能强、牢靠性好、性能价格比高等特点，已成为实现工业生产技术进步和开发机电一体化和智能化测控产品的重要手段。
图2所示为单片机。
图1单片机图2ARM处理器ARM（AdvancedRISCMachines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
ARM架构是面对低预算市场设计的第一款RISC微处理器，基本是32位单片机的行业标准，它供应一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商依据不同用户的要求来配置生产。
目前ARM在手持设备市场占有90以上的份额，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。
图3所示为ARM处理器。
DSP（digitalsignalprocessor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的处理器。
图4所示为TI公司的DSP处理器系列。
DSP实时运行速度可达每秒数以千万条简单指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。
与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。
图3DSP芯片FPGA是英文FieldProgrammableGateArray（现场可编程门阵列）的缩写，它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步进展的产物，并非是一种处理器。
用户可对FPGA内部的规律模块和I/O模块重新配置，以实现用户的规律。
FPGA能完成任何数字器件的功能。
目前FPGA的品种很多，有XILINX的XC系列、TI公司的TPC系列、ALTERA公司的FIEX系列等。
图4所示为ALTERA公司的FPGA产品系列。
图4FPGA产品。
从ARM发展看信创生态收敛，工业软[Table_Industry]计算机行业[Table_ReportTime]2021年01月04日资料来源：Wind，信达证券研发中心[Table_Title]从ARM发展看信创生态收敛，工业软件景气度提升Table_ReportDate]2021年01月04日本期内容提要:[Table_Summary][Table_Summary]上周回顾：上周（12.28-12.31）市场普遍上涨，上证综指上涨2.25%，深证成指上涨3.24%，创业板指上涨4.42%，沪深300指数上涨3.36%。
计算机行业指数上涨6.22%，跑赢沪深300指数2.86%，在30个中信一级行业中排名第2，在TMT四大行业（计算机、传媒、通信、电子）中排名第一。
子板块中，计算机软件上涨4.95%，计算机设备上涨3.84%，云服务上涨7.02%。
ARM开放授权模式，保证技术不断迭代。
ARM目前已成为全球最重要的科技公司之一，究其原因，一方面它低功耗的技术路线和移动互联时代的需求高度契合，另一方面源于其所主导的庞大生态圈。
在这个商业生态系统里，ARM并不直接从事芯片的设计和制造，不出售任何处理器，靠的主要是技术授权费和版税提成，以提供IP授权为主要商业模型，主要有POP、处理器以及架构授权。
而芯片设计、制造和整机生产厂商拥有各自的利润空间，使得圈内的各家企业得以保持生态平衡，并保证了技术上的灵活性。
我们认为，开放授权模式使得ARM生态吸引更多开发者，技术迭代正反馈。
低功耗、高能效，ARM涉及领域不断扩大。
ARM有超过1000家授权合作伙伴，涉及领域从占据主导地位的智能手机到其他消费电子领域，从智能汽车到物联网，ARM涉及领域不断拓展。
甚至intel传统优势的服务器领域，亦因亚马逊等云计算巨头自研ARM架构服务器芯片竞争格局出现变化。
我们认为，底层CPU架构之争正逐渐收敛，未来ARM架构在万物互联时代有望成为主导，天津飞腾基于ARM架构模式下的自主研发能力在国内市场具有稀缺性，未来在生态依赖较强的整机、服务器和云计算领域具有巨大潜力，随着信创生态的推进和平台的收敛，基于飞腾的产品市占率会进一步提高，建议关注ARM生态相关标的，中国长城（参股天津飞腾，生产国产整机和网络设备）、中科创达（国内ARM架构定制化解决方案领先厂商）、深信服（推出基于ARM架构的超融合解决方案），同时随着异构架构的兴起，建议关注其他整机和网络安全相关厂商，神州数码、奇安信、天融信、安恒信息等。
<<嵌入式系统设计>>课程报告目录嵌入式系统技术基础应用及发展趋势一、嵌入式ARM技术及应用 (2)①CPU内核 (2)②体系扩展 (2)③嵌入式ICE调试 (2)④微处理器 (2)二、ARM开发工具 (3)1、概述 (3)2、开发板上的资源 (3)3、CPU 已内置的资源 (3)三、嵌入式系统的特点 (4)四、嵌入式的系统与分类 (4)五、如何选择实时操作系统 (5)1、选择准则 (5)2、内核要求的最小存储器大小 (5)3、性能 (5)4、软件组件和设备驱动程序 (6)5、调试工具 (6)六、嵌入式系统发展趋势 (6)七、总结 (7)八、参考文献 (8)嵌入式系统基础技术应用及发展趋势嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。
一、嵌入式ARM技术及应用ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
随着嵌入式系统处理器的不断发展，典型的32位RISC芯片——ARM处理器，不论是在PDA，STB，DVD等消费类电子产品中，还是在GPS，航空，勘探，测量等军方产品中都得到了广泛的应用。
越来越多的芯片厂商早已看好ARM的前景，比如Intel, NS, Atmel, Philips, NEC, CirrusLogic等公司都有相应的产品。
他们把更多的功能集成在ARM芯片中，使其成为了高集成度，低功耗的典型代表。
ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。
《兼容ARMThumb指令的多指令集处理器技术研究》篇一摘要本文重点研究了兼容ARMThumb指令的多指令集处理器（Multi-Instruction Set Processor，简称MISP）的技术。
通过深入探讨ARMThumb指令的特点，分析了其与多指令集处理器的兼容性，以及如何利用这一技术提高处理器的性能和效率。
一、引言随着信息技术的快速发展，嵌入式系统及移动设备的需求日益增长，处理器技术成为了其中的关键技术之一。
ARMThumb指令集作为一种精简指令集（RISC）架构，因其高效率、低功耗的特性在嵌入式领域得到了广泛应用。
而多指令集处理器技术则通过整合多种指令集，实现处理器的高效执行。
因此，研究兼容ARMThumb指令的多指令集处理器技术具有重要的理论和实践意义。
二、ARMThumb指令的特点ARMThumb指令集是一种精简指令集架构，具有以下特点：1. 代码尺寸小：Thumb模式下的代码尺寸只有ARM模式的50%左右，有助于减少存储空间的占用。
2. 功耗低：由于指令集的精简和高效执行，使得Thumb模式下的处理器功耗较低。
3. 兼容性：能够与ARM模式无缝兼容，使得程序在两种模式之间可以平滑切换。
三、多指令集处理器技术概述多指令集处理器（MISP）技术是指在一个处理器中同时支持多种指令集，以提高处理器的灵活性和效率。
MISP技术可以通过集成不同种类的指令集，实现单一处理器的高效执行多种任务的目标。
这种技术不仅提高了处理器的性能，还降低了系统的整体功耗和成本。
四、兼容ARMThumb指令的多指令集处理器设计为了实现多指令集处理器对ARMThumb指令的兼容性，需要进行以下设计：1. 指令集整合：将ARMThumb指令与其他指令集进行整合，确保在处理器中能够正确识别和执行这些指令。
2. 硬件架构设计：根据整合后的指令集，设计合适的硬件架构，包括寄存器组、数据通路和控制单元等。
3. 编译器优化：针对整合后的指令集，优化编译器，使其能够生成高效的机器代码。
基于ARM嵌入式系统的无人机控制技术研究随着科技的快速发展，无人机的应用越来越广泛，从拍摄航拍照片到民用航空、公共安全等领域的运用，无人机的控制技术也越来越重要。
基于ARM嵌入式系统的无人机控制技术是目前国内外研究的热点之一，本文将从硬件设计、控制算法和应用场景三个方向来进行研究和探讨。
一、硬件设计ARM处理器的高性能和低功耗特性，使得其成为嵌入式系统中的首选芯片之一。
在无人机控制系统中，ARM芯片能够提供强大的处理能力和工作稳定性，满足控制器的各项要求。
同时，多传感器的使用也为无人机提供了更为精确、全面的数据支持。
1.传感器系统：无人机控制需要大量的精准数据，因此传感器系统是非常重要的一部分。
传感器系统包括：GPS、气压计、陀螺仪、加速度计等。
其中，GPS是用于定位和导航，气压计用于测量无人机高度，陀螺仪和加速度计用于测量运动状态和加速度。
传感器系统能够提供完整的环境和无人机状态数据，提高了无人机行动的稳定性和安全性。
2.通信系统：无人机在飞行过程中，需要远程控制，这就需要一个稳定可靠的通信系统。
通信系统包括数据链和遥控器。
数据链是无人机和地面控制中心之间的数据传输通路，遥控器则是用于控制无人机。
通信系统采用WiFi、蓝牙或者4G通信技术。
3.电源系统：无人机需要稳定的电源系统来保证长时间的高空飞行。
电源系统包括电池、充电器、电源管理系统等。
针对不同类型的无人机，电源系统应该有相应的设计保证。
二、控制算法无人机的飞行控制主要分为状态估计、控制器设计和飞行规划三个部分。
其中，状态估计是根据传感器数据预测无人机状态，控制器设计是根据无人机状态控制无人机运动，飞行规划则是根据任务需求规划无人机航线。
1.状态估计：状态估计主要采用卡尔曼滤波算法，对传感器数据进行数据处理和预测。
卡尔曼滤波既能够进行状态估计，也能采用误差分析算法进行逆向控制。
2.控制器设计：由于无人机飞行过程中存在风、阻力等干扰因素，因此需要控制器进行无人机运动的控制。
ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。
技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。
适用于多种领域，比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。
ARM公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。
ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商，每个厂商得到的
ARM公司(6张)
都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。
利用这种合伙关系，ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。
目前，总共有30家半导体公司与ARM签订了硬件技术使用许可协议，其中包括Intel、IBM、LG半导体、NEC、SONY、飞利浦和国家半导体这样的大公司。
至于软件系统的合伙人，则包括微软、SUN和MRI等一系列知名公司。
1991 年ARM 公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。
目前，采用ARM技术知识产权（ IP ）核的微处理器，即我们通常所说的ARM 微处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM 技术的微处理器应用约占据了32 位RISC 微处理器75 %以上的市场份额，ARM 技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。
20世纪90年代，ARM公司的业绩平平，处理器的出货量徘徊不前。
由于资金短缺，ARM做出了一个意义深远的决定：自己不制造芯片，只将芯片的设计方案授权（licensing）给其他公司，由它们来生产。
正是这个模式，最终使得ARM芯片遍地开花，将封闭设计的Intel公司置于“人民战争”的汪洋大海。
进入21世纪之后，由于手机制造行业的快速发展，出货量呈现爆炸式增长，ARM处理器占领了全球手机市场。
2006年，全球ARM芯片出货量为20亿片，2010年，ARM合作伙伴的出货量达到了60亿。
ARM 公司是专门从事基于RISC 技术芯片设计开发的公司，作为知识产权供应商，本身不直接从事芯片生产，靠转让设计许可由合作公司生产各具特色的芯片，世界各大半导体生产商从ARM公司购买其设计的ARM 微处理器核，根据各自不同的应用领域，加入适当的外围电路，从而形成自己的ARM 微处理器芯片进入市场。
目前，全世界有几十家大的半导体公司都使用ARM 公司的授权，因此既使得ARM 技术获得更多的第三方工具、制造、软件的支持，又使整个系统成本降低，使产品更容易进入市场被消费者所接受，更具有竞争力。
ARM商品模式的强大之处在于它在世界范围有超过100个的合作伙伴(Partners）。
ARM 是设计公司，本身不生产芯片。
采用转让许可证制度，由合作伙伴生产芯片。
2007年底，ARM的雇员总数为1728人，持有专利700项（另有900项正在申请批准中），全球分支机构31家，合作伙伴200家，年收入2.6亿英镑。
ARM 公司本身并不靠自有的设计来制造或出售CPU ，而是将处理器架构授权给有兴趣的厂家。
ARM 提供了多样的授权条款，包括售价与散播性等项目。
对于授权方来说，ARM 提供了ARM 内核的整合硬件叙述，包含完整的软件开发工具（编译器、debugger、SDK），以及针对内含ARM CPU 硅芯片的销售权。
对于无晶圆厂的授权方来说，其希望能将ARM 内核整合到他们自行研发的芯片设计中，通常就仅针对取得一份生产就绪的智财核心技术（IP Core）认证。
对这些客户来说，ARM 会释出所选的ARM 核心的闸极电路图，连同抽象模拟模型和测试程式，以协助设计整合和验证。
需求更多的客户，包括整合元件制造商（IDM）和晶圆厂家，就选择可合成的RTL （暂存器转移层级，如Verilog）形式来取得处理器的智财权（IP）。
藉著可整合的RTL，客户就有能力能进行架构上的最佳化与加强。
这个方式能让设计者完成额外的设计目标（如高震荡频率、低能量耗损、指令集延伸等）而不会受限于无法更动的电路图。
虽然 ARM 并不授予受权方再次出售ARM 架构本身，但受权方可以任意地出售制品（如芯片元件、评估板、完整系统等）。
商用晶圆厂是特殊例子，因为他们不仅授予能出售包含ARM 内核的硅晶成品，对其它客户来讲，他们通常也保留重制ARM 内核的权利。
就像大多数IP 出售方，ARM 依照使用价值来决定IP 的售价。
在架构上而言，更低效能的ARM 内核比更高效能的内核拥有较低的授权费。
以硅芯片实作而言，一颗可整合的内核要比一颗硬件宏（黑箱）内核要来得贵。
更复杂的价位问题来讲，持有ARM 授权的商用晶圆厂（例如韩国三星和日本富士通）可以提供更低的授权价格给他们的晶圆厂客户。
透过晶圆厂自有的设计技术，客户可以更低或是免费的ARM预付授权费来取得ARM 内核。
据链路操作方式，与NRM不同的是，ARM下的传输过程由从站启动。
从站主动发送给主站的一个或一组帧中可包含有信息，也可以是仅以控制为目的而发的帧。
在这种操作方式下，由从站来控制超时和重发。
该方式对采用轮询方式的多站链路来说是必不可少的。
