arm处理器结构及特点解析

ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势，下面我们来详细了解下arm处理器系列及相关特点、结构。

特点

1、体积小、低功耗、低成本、高性能;

2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件;

3、大量使用寄存器，指令执行速度更快;

4、大多数数据操作都在寄存器中完成;

5、寻址方式灵活简单，执行效率高;

6、指令长度固定。

系列

ARM7系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10E系列

SecurCore系列、Intel的Xscale、Intel的StrongARM、ARM11系列

其中，ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列，每一个系列提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。

结构体系结构

1、CISC(ComplexInstructionSetComputer，复杂指令集计算机)

在CISC指令集的各种指令中，大约有20%的指令会被反复使用，占整个程序代码的80%。而余下的80%的指令却不经常使用，在程序设计中只占20%。

2、RISC(ReducedInstructionSetComputer，精简指令集计算机)

RISC结构优先选取使用频最高的简单指令，避免复杂指令;将指令长度固定，指令格式和寻地方式种类减少;以控制逻辑为主，不用或少用微码控制等。

RISC体系结构应具有如下特点：

1、采用固定长度的指令格式，指令归整、简单、基本寻址方式有2～3种。

2、使用单周期指令，便于流水线操作执行。

3、大量使用寄存器，数据处理指令只对寄存器进行操作，只有加载/存储指令可以访问存储器，以提高指令的执行效率。

除此以外，ARM体系结构还采用了一些特别的技术，在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积，并降低功耗：

4、所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行，从而提高指令的执行效率。

5、可用加载/存储指令批量传输数据，以提高数据的传输效率。

6、可在一条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。

7、在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。

寄存器结构

ARM处理器共有37个寄存器，被分为若干个组(BANK)，这些寄存器包括：

1、31个通用寄存器，包括程序计数器(PC指针)，均为32位的寄存器。

2、6个状态寄存器，用以标识CPU的工作状态及程序的运行状态，均为32位，只使用了其中的一部分。

指令结构

ARM微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集：ARM指令集和Thumb指令集。其中，ARM指令为32位的长度，Thumb指令为16位长度。Thumb指令集为ARM指令集的功能子集，但与等价的

ARM代码相比较，可节省30%～40%以上的存储空间，同时具备32位代码的所有优点。

以上就是arm处理器结构、特点、系列的详细介绍了，ARM处理器是一个32位元精简指令集(RISC)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计，希望以上内容能加深你对arm处理器的了解。