嵌入式開(kāi)發(fā)需要什么準備？選擇ARM7還是ARM9？

　　眾所周知，一個(gè)嵌入式系統裝置一般都由嵌入式計算機系統和執行裝置組成， 嵌入式圖標 嵌入式計算機系統是整個(gè)嵌入式系統的核心，由硬件層、中間層、系統軟件層和應用軟件層組成。執行裝置也稱(chēng)為被控對象，它可以接受嵌入式計算機系統發(fā)出的控制命令，執行所規定的操作或任務(wù)。

　　ARM公司設計了許多處理器，它們可以根據使用的不同內核劃分到各個(gè)系列中。系列劃分是基于A(yíng)RM7、ARM9、ARM10、ARM11和Cortex內核。后綴數字7、9、10和11表示不同的內核設計。數字的升序說(shuō)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公司設計的主流嵌入式處理器ARM7內核是0.9MIPS/MHz的三級流水線(xiàn)和馮·諾伊曼結構;ARM9內核是5級流水線(xiàn)，提供1.1MIPS/MHz的哈佛結構。ARM7沒(méi)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軟件調試方式，適用于更大規模的SoC設計中。ARM7TDMI基于A(yíng)RM體系結構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(mén)的數量也很少。它屬于精簡(jiǎn)指令集計算機(RISC)，比復雜指令集計算機(CISC)要簡(jiǎn)單得多。這樣的簡(jiǎn)化實(shí)現了：高的指令吞吐量;出色的實(shí)時(shí)中斷響應;小的、高性?xún)r(jià)比的處理器宏單元。三級流水線(xiàn)：ARM7TDMI處理器使用流水線(xiàn)來(lái)增加處理器指令流的速度。這樣可使幾個(gè)操作同時(shí)進(jìn)行，并使處理和存儲器系統連續操作，能提供0.9MIPS/MHz的指令執行速度。ARM7TDMI的流水線(xiàn)分3級，分別為：取指、?譯碼、?執行。正常操作過(guò)程中，在執行一條指令的同時(shí)對下一條指令進(jìn)行譯碼，并將第三條指令從存儲器中取出。內同時(shí)有5個(gè)指令在執行。在同樣的加工工藝下，ARM9TDMI處理器的時(shí)鐘頻率是ARM7TDMI的1.8～2.2倍。

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

　　ARM9采用哈佛體系結構，指令和數據分屬不同的總線(xiàn)，可以并行處理。在流水線(xiàn)上，ARM7是三級流水線(xiàn)，ARM9是五級流水線(xiàn)。由于結構不同，ARM7的執行效率低于A(yíng)RM9。平時(shí)所說(shuō)的ARM7、ARM9實(shí)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。而ARM公司對這種架構進(jìn)行了擴展，所以有了ARM710T、ARM720T、ARM920T、ARM922T等帶有MMU和cache的處理器內核。
 

　　ARM7與ARM9的區別

　　1.時(shí)鐘頻率的提高

　　雖然ARM7和ARM9內核架構相同，但ARM7處理器采用3級流水線(xiàn)的馮·諾伊曼結構;，而ARM9采用5級流水線(xiàn)的哈佛結構。增加的流水線(xiàn)設計提高了時(shí)鐘頻率和并行處理能力。5級流水線(xiàn)能夠將每一個(gè)指令處理分配到5個(gè)時(shí)鐘周期內，在每一個(gè)時(shí)鐘周期內同時(shí)有5個(gè)指令在執行。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(jìn)

　　指令周期的改進(jìn)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(lài)于代碼執行時(shí)指令的重疊，這實(shí)際上是程序本身的問(wèn)題。對于采用最高級的語(yǔ)言，一般來(lái)說(shuō)，性能的提高在30%左右。

　　3.MMU(內存管理單元)

　　ARM7一般沒(méi)有MMU(內存管理單元)，(ARM720T有MMU)。ARM9一般是有MMU的，ARM9940T只有MPU，不是一個(gè)完整的MMU。

　　這一條很重要，MMU單元是大型操作系統必需的硬件支持，如linux;WINCE等。這就是說(shuō)，ARM7一般只能運行小型的實(shí)時(shí)系統如UCOS-II，eCOS等，而ARM9無(wú)此限制，一般的操作系統都可以移植。其實(shí)即使ARM720T能支持LINUX;WINCE等系統，也鮮有人用，因為以ARM7的運行速度跑這種大型操作系統，實(shí)在有點(diǎn)吃力。再者兩者的應用領(lǐng)域明顯不同，也無(wú)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調試技術(shù)的內核。

　　5.在從ARM7到ARM9的平臺轉變過(guò)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(kāi)發(fā)人員面對的編程模型和架構基礎也保持一致。

　　如果是一般性控制系統或僅僅用來(lái)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。