当前课程知识点:嵌入式系统设计 > 第二章:嵌入式处理器 > 2.1 嵌入式处理器发展历史 > Video
这个发展历史要从Intel的单片机谈起
从1976年Intel公司推出了MCS-48单片机以来
这个时候计算机才进入集成电路的发展时代
这个时代的单片机也是嵌入式CPU的鼻祖
从它往下延伸到1980年
Inter公司推出MCS-51单片机
然后到1984年,推出16位的8096系列单片机
这一系列奠定了现代嵌入式CPU基础
从1976年到1984年
这些单片机和现在(嵌入式系统)相比最关键的是
以前没有智能的操作系统
现在我们的重点主要是ARM系列的微处理器
ARM系列实际上是基于RISC技术的32微处理器
ARM公司成立于1991年
主要出售芯片设计技术以及我们常说的IP核
自己不生产CPU的
目前他们的32位RISC微处理器占了75%以上的市场
具有绝对的垄断地位
具体的这个ARM IP核如何生产呢
我们看一下这个流程
AEM公司通常自己设计好IP核以后
将这些技术授权给其他芯片厂商
这些芯片厂商常见的有三星、飞思卡尔等
这些厂商再加上自己的一些IP部件
构成了各具特色的ARM芯片
这些ARM芯片设计再由半导体厂商去生产
最后就得到各式各样的我们可用的微处理器嵌入式芯片
ARM具有这样重要的地位
我们下面分析一下ARM的体系架构
体系架构实际上是这样一个概念
就是说它定义了指令集
和基于这一体系结构下处理器的程序员模型
这个意思指的是我们根据这个体系架构
确定了我们程序员该如何编程
不同的体系架构我们就需要学习不同的指令集
所以说它体现的是一个程序员模型
ARM体系结构从91年开始到现在
差不多有三十多年
指令集也从V1版本发展到了V8版本
前面V1到V3都是实验性的、探索性的版本
真正的实用是从V4开始
下面我们看一下ARM核和版本他们之间的关系
从这个表大家可以看得到左边是ARM核心的编号和型号
右边是体系结构的版本
可以看到ARM的核心的编号从1到了9、11等等
右边是从V1到V7,当然到现在是V8了
可以看到这个编号和版本号不是一一对应的
这一点大家要注意区分
那么不同的版本号对应的核心编号有哪些呢
其中最典型的就是V5这个版本
大家看到V5这个版本有ARM720T、ARM920T
这是我们目前最常见到的核心
最新用到的V7这个版本我们有Cortex系列
大家了解这两个版本就可以了
虽然其他的版本也有应用
比如说ARM11对应的V6,但是没有这两个版本常见
那么左边的这个ARM核的命名7、9是什么意思呢?
这就是ARM的命名规则,首先ARM的芯片前面是A、R、M这三个字母
后面跟上x、y、z、T、D、M等等
后面的这些字母就指明了这个芯片的特性
其中x代表系列号
比如说7、9、11等等,y代表的是存储器管理
常见的是2,就是MMU-内存管理单元
第三个字母z代表的是Cache的大小
0代表标准的Cache,2和6是其他类型的
T代表的是Thumb指令集
Thumb指令集在ARM体系中是非常有特点的
它和一般的微处理器不一样的就是在于
它即支持16位又支持32位
其他的还有D、M、I等等
我们下面来看一个型号
看它代表什么意思
ARM我们刚才说了它指的是ARM这个芯片,
7代表的是7系列
T代表它这个处理器支持Thumb指令集
D代表支持JTAG的调试器
M和I表示带有快速乘法器和嵌入式跟踪宏单元
最后的s代表可综合的内核
通过这样的学习
我们以后看到一个ARM芯片就应该知道它处于什么档次,具有哪些模块
下面重点分析下ARM的两个重要版本
一个是V7,V7实际上包括了三个方面的版本
其中的A系列面向,高端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用
R系列主要针对实时系统
M主要针对微控制器和低成本应用
根据这样的描述
我们实际上可以知道A系列主要是用到我们高端的智能手机
M系列主要用在嵌入式的智能仪表
典型的比如说智能电表、智能燃气表等等
A系列用于手机是非常常见的
我们来分析一下,它包括A5、A7、A8、A9和A15
发布的年份从09年到11年
核心可以从单核到四核,流水线可以从8级到13级
浮点部件主要是V3和V4两个版本
这个性能实际上是非常先进的
目前国内最热门的半导体设计公司华为
它的麒麟910、920、925就采用了4核心的A7和4核心的A15来构成
第二个最重要的构成
就是最新的V8版本
V8是ARM公司的第一款64位处理器
它既包括了64位架构也包括了32位的架构
其中64位引入了新的指令集“A64”,这就是它最大的改变
V8这个版本主要是Cortex-A50系列
目前主要是Cortex-A53和Cortex-A57
现在由Cortex-A72替代了
目前华为的麒麟950、麒麟955芯片就是由四核心Cortex-A72
和四核心的Cortex-A53构成
这也是目前国内最先进的嵌入式芯片
最后我们来看一下ARM架构的演变过程
从V5版本到V8版本
我们可以看到它的功能是逐步增强的
比如从V5到V6的演化
主要增加了多媒体处理这一块
从V6到V7的演化,主要是增强了浮点处理这一块
当然在多媒体处理这一块进一步加强
从V7到V8除了增加64位的指令集之外
还更多的增加了移动安全方面的处理
-1.1 嵌入式系统概念
--Video
-第一章:嵌入式系统基础--1.1 嵌入式系统概念
-1.2 嵌入式系统组成
--Video
-第一章:嵌入式系统基础--1.2 嵌入式系统组成
-2.1 嵌入式处理器发展历史
--Video
-第二章:嵌入式处理器--2.1 嵌入式处理器发展历史
-2.2 三星S3C2440 微处理器
--Video
-第二章:嵌入式处理器--2.2 三星S3C2440 微处理器
-3.1 嵌入式操作系统概述
--Video
-第三章:嵌入式操作系统--3.1 嵌入式操作系统概述
-3.2 嵌入式Linux 操作系统
--Video
-第三章:嵌入式操作系统--3.2 嵌入式Linux 操作系统
-3.3 Linux 操作系统实时性改造
--Video
-第三章:嵌入式操作系统--3.3 Linux 操作系统实时性改造
-4.1 基于Linux的开发流程
--Video
-第四章:嵌入式软件开发平台--4.1 基于Linux的开发流程
-4.2 GCC 编译器
--Video
-第四章:嵌入式软件开发平台--4.2 GCC 编译器
-4.3 GDB 调试器
--Video
-第四章:嵌入式软件开发平台--4.3 GDB 调试器
-5.1 Linux 设备驱动技术
--Video
-第五章:嵌入式Linux驱动开发--5.1 Linux 设备驱动技术
-5.2 Linux 设备驱动程序
--Video
-第五章:嵌入式Linux驱动开发--5.2 Linux 设备驱动程序
-实验一:基于ARM的嵌入式Linux开发环境建立
--Video
-第六章:嵌入式系统实验--实验一:基于ARM的嵌入式Linux开发环境建立
-实验二:基于ARM的模块方式驱动程序实验
--Video
-第六章:嵌入式系统实验--实验二:基于ARM的模块方式驱动程序实验