was bedeutet arm

arm kann als Name eines Unternehmens, als allgemeiner Begriff für einen Prozessortyp oder als Name einer Technologie betrachtet werden. ARM ist ein auf das Design und die Entwicklung von Chips auf Basis der RISC-Technologie spezialisiertes Unternehmen und der weltweit führende Anbieter von geistigem Eigentum (IP) für Halbleiter. Der ARM-Prozessor ist der erste RISC-Mikroprozessor mit geringem Stromverbrauch und geringen Kosten, der von British Acorn Co., Ltd. entwickelt wurde. Die ARM-Technologie zeichnet sich durch hohe Leistung, niedrige Kosten und Energieeinsparung aus.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

1. Was ist ARM?

• ARM kann als Name eines Unternehmens, als Sammelname für eine Art Prozessor oder als Name einer Technologie betrachtet werden.

• ARM ist ein Unternehmen, das sich auf das Design und die Entwicklung von Chips auf Basis der

  RISC-Technologie spezialisiert hat. Als Anbieter von geistigem Eigentum ist selbst nicht direkt im Bereich Chips tätig Produktion, aber Übertragung der Designlizenz , mit einzigartigen Chips, die von kooperativen Unternehmen hergestellt werden.

• Der ARM-Prozessor ist der erste stromsparende und kostengünstige RISC-Mikroprozessor, der von British Acorn Co., Ltd. entwickelt wurde. Der Kern des ARM-Prozessors ist vereinheitlicht

  und wird von der ARM Company bereitgestellt, während der On- Chipkomponenten sind vielfältig wird von großen Halbleiterunternehmen entwickelt, was es ARM ermöglicht, beim Entwurf eingebetteter Systeme unterschiedliche On-Chip- und On-Chip-Peripheriegeräte basierend auf demselben Kern zu verwenden, was große Vorteile bietet.

  ARM-Technologie zeichnet sich durch hohe Leistung, niedrige Kosten und Energieeinsparung aus. Es nimmt eine führende Position in den Bereichen Smartphones, Tablets, eingebettete Steuerungen, Multimedia-Digital- und andere Prozessoren ein.

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2. ARM-Kern und Architektur Jeder Armchip besteht hauptsächlich aus zwei Teilen: Armkern

,

Peripheriegeräte.

ARM-KernArm-Kern:

Arm-Kern besteht hauptsächlich aus:

Registern, Befehlssatz, Bus, Speicherzuordnungsregeln, Interrupt-Logik und. Komponenten debuggen Warten . Der Kern wurde von ARM entwickelt und durch den Verkauf zur Verwendung durch einzelne Chiphersteller autorisiert (ARM selbst stellt keine Chips her). Cortex A8 und A9 sind beispielsweise beide auf ARMv7a-Architektur ausgelegt; Cortex M3 und M4 sind ARMv7m-Architekturen wie die Architektur).

Peripheriegeräte: Einschließlich Timer, A/D-Wandler, Speicher, I2C, UART, SPI, ROM usw. Von jedem Chiphersteller entworfen und mit dem ARM-Kern verbunden. Verschiedene Chiphersteller verfügen über unterschiedliche Peripheriegeräte und bilden somit hinsichtlich Menge und Spezifikationen eine riesige ARM-Chipindustrie.

Arm-Befehlssatzarchitektur

Das Design des Befehlssatzes ist der wichtigste Teil der Prozessorstruktur. In Bezug auf den Arm wird er als ISA (Instruction Set Architecture) bezeichnet. Man kann sagen, dass der Befehlssatz die Seele des CPU-Designs ist, und er ist der Zauber, der die Büchse der Pandora öffnet. Wenn wir die CPU verwenden möchten, können wir die CPU nur über diese Anweisungen bedienen.

Für eine 32-Bit-CPU sind diese Anweisungen eine Folge von 32-Bit-01s. Verschiedene Werte stellen unterschiedliche Maschinenanweisungen dar. Die CPU-Hardware kann diese Anweisungen, z. B. Adressierung und Operationen, perfekt analysieren Handhabung usw.

Wenn wir Honor of Kings auf unseren Mobiltelefonen spielen, müssen wir wissen, dass jede unserer Bewegungen letztendlich in eine Reihe von Maschinenanweisungen umgesetzt wird.

Von der Geburt der ARMv1-Architektur im Jahr 1985 bis 2011 hat sich die ARM-Architektur zur achten Generation ARMv8 entwickelt.

Cortex-A32/35/53/57/72/73/77/78 verwenden alle die ARMv8

-Architektur.

Dies ist die erste Prozessorarchitektur von ARM, die 64-Bit-Befehlssätze unterstützt.

Prozessor- und Befehlssatzarchitektur vor ARM11 Beispielsweise hat sich ab der

ARMv7-Architektur

die Benennungsmethode von ARM geändert.

Die neue Prozessorfamilie ist nach Cortex benannt und in drei Serien unterteilt, nämlich Cortex-A, Cortex-R und Cortex-M

ARM-Prozessormodell

Cortex-A-Serie (A: Anwendung)

Entwickelt für die wachsenden Verbraucherunterhaltungs- und drahtlosen Produkte, verwendet mit hohen Rechenanforderungen, mit umfangreichen Betriebssystemen und bietet interaktive Anwendungsfelder Medien- und Grafikerlebnis , wie Smartphones, Tablets, Car-Entertainment-Systeme, Digital-TVs, Smart Books, E-Reader, Heimnetzwerke, Home-Gateways und verschiedene andere Produkte.

Cortex-R-Serie (R: Echtzeit)

Gezielt auf Systemanwendungen, die Echtzeitvorgänge ausführen müssen, wie Automobilbremssysteme, Kraftübertragungslösungen, große Kapazität Speichersteuerung tief eingebettete Echtzeitanwendungen wie Prozessoren.

Cortex-SC-Serie (SC: SecurCore)

Tatsächlich gibt es zusätzlich zu den oben genannten drei Hauptserien auch eine Cortex-SC-Serie (SC: SecurCore), die sich auf Sicherheit konzentriert und hauptsächlich für verwendet wird

Sicherheitschips der Regierung.

Die ARM11-Serie umfasst ARM11MPCore-Prozessoren, ARM1176-Prozessoren, ARM1156-Prozessoren und ARM1136-Prozessoren, die auf der ARMv6-Architektur basieren.

ARM Cortex-A5-Prozessor, Cortex-A7-Prozessor, Cortex-A8-Prozessor, Cortex-A9-Prozessor und Cortex-A15-Prozessor gehören zur Cortex-A-Serie und basieren auf der ARMv7-A-Architektur.

Cortex-A53- und Cortex-A57-Prozessoren gehören zur Cortex-A50-Serie und übernehmen erstmals die 64-Bit-ARMv8-Architektur.

Im Jahr 2020 veröffentlichte ARM kürzlich eine neue CPU-Architektur Cortex-A78, die auf dem ARMv8.2-Befehlssatz basiert.

3. Was ist SOC?

Der vollständige Name von SoC lautet:

System-on-a-Chip Die chinesische Bedeutung ist „Bauen Sie das System auf einem Chip“.

SoC integriert viele der wichtigsten Komponenten von Mobiltelefonen, wie CPU, GPU, Speicher. Mit anderen Worten: Obwohl es als Chip auf dem Motherboard vorhanden ist, enthält es viele Komponenten.

Was wir beispielsweise normalerweise als Qualcomm 801, Kirin 950, Samsungs Exynos 4412, A6 usw. bezeichnen, ist nur die allgemeine Bezeichnung für verpackte und verpackte Systemkomponenten (SoC). Allerdings ist der Inhalt jedes Pakets unterschiedlich und auch die Gründe sind unterschiedlich.

Ein klassisches ARM-System-on-a-Chip oder sogenanntes Soc enthält viele Komponenten, von denen nur einige direkt von ARM abgeleitet sind. Erstens ist der Kern selbst normalerweise tief im Gerät eingebettet und im Gerätekontext normalerweise nicht direkt sichtbar, während der Debug-Port normalerweise der einzige freiliegende Teil ist, der mit dem Kern selbst verbunden ist, mit einer Klebelogik wie z Integrierte Takt- und Reset-Schaltungen.

Da der ARM-Kern nur über zwei Interrupt-Eingänge verfügt, ist das häufigste Peripheriegerät eine Art Interrupt-Controller. Im Inneren des Peripheriegeräts sind die Komponenten bei den meisten ARM-basierten Geräten über die On-Chip-Interconnect-Bus-Architektur miteinander verbunden. Dies ist eine Standard-AMBA-Verbindung.

AMBA spezifiziert zwei Busse, einen Hochleistungssystembus

namens AXI und einen Peripheriebus mit geringem Stromverbrauch namens APB APB wird normalerweise zum Anschluss aller Peripheriegeräte verwendet, und AXI wird für Speicher und andere Hochfrequenzgeräte verwendet -Geschwindigkeitsgeräte verfügen die meisten Geräte über eine gewisse Menge an On-Chip-Speicher und Schnittstellen zum Anschluss von Peripheriespeichergeräten. Bitte beachten Sie jedoch, dass es sich bei der externen Verbindung zum Gerät nicht um den AMBA-Bus handelt ausgesetzt.

4. Beispiel: Exynos 4412 SCP Nehmen wir Samsungs Exynos (Orion) 4412 SCP als Beispiel, um diese Konzepte zu erklären.

Samsungs Exynos 4412 SCP ist ein Cortex-A9-basierter SOC;
Wie in der Abbildung unten gezeigt, enthält Exynos 4412 4 Cortex-A9-Prozessoren (Kerne); ARMv7-A-Architektur (Befehlssatz) IF, JPEG, GPS/GLONASS, Energieverwaltung, USB-Host, I2C, UART, SPI usw.

• Andere große Hersteller, die mit ARM zusammenarbeiten, fügen normalerweise ihre CPUs und verschiedene Peripherie-IPs zusammen und nehmen die Zeichnungen dann auf Band heraus. Es gibt auch viele Zitate unten umfasst die CPU, aber auch andere Controller. Dieses Ding wird SOC (System on Chip) genannt. 🔜 Hardware Einige Module wurden in dieses Soc integriert.

• 5. Zusammenfassung: Fassen wir diese Konzepte zusammen: Der Prozessor heißt ARM: Acorn RISC Machine;

  ARM-Prozessorname

  : Die neuen Benennungsregeln wurden in Cortex-A, Cortex-R und geändert Cortex-M; diese Die drei Buchstaben A, R und M zusammen ergeben ARM.

  • ARM-Befehlssatz ist die ARM-Architektur, wie z. B. ARMv8. Jeder Prozessor muss sich für das Design auf eine bestimmte ARM-Architektur verlassen;

  • **SOC:** Große Hersteller kaufen ARM-Lizenzen. Holen Sie sich die Quelle Code des ARM-Prozessors und erstellen Sie dann eine periphere IP (kaufen Sie sie oder entwerfen Sie sie selbst), um einen SOC zu bilden, z. B. den Exynos 4412 von Samsung und den Kirin 990 von Huawei.

  • Weitere Informationen zu diesem Thema finden Sie in der Rubrik „FAQ“!

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