arm單片機

arm單片機採用了新型的32位arm核處理器，使其在指令系統，匯流排結構，調試技術，功耗以及性價比等方面都超過了傳統的51系列單片機，同時arm單片機在晶元內部集成了大量的片內外設，所以功能和可靠性都大大提高。

具有統一和固定長度的指令域，使指令集和指令解碼都大大簡化 具有一個大而統一的寄存器文件，大多數數據操作都在寄存器中完成，使指令執行速度更快 採用載入/存儲結構，使數據處理時只對寄存器操作，而不直接對存儲器操作 定址方式簡單而靈活，所有載入/存儲的地址都只由寄存器的內容和指令域決定，執行效率高 每一條數據處理指令都對算術邏輯單元和移位寄存器進行控制，以最大限度的提高算術邏輯單元和移存器的利用率 採用自動增減地址的定址方式，有利於優化循環程序的執行 引入多寄存器載入/存儲指令，有利於實現數據吞吐量的最大化

從編程的角度看，arm處理器的工作狀態通常有以下兩種： 1、arm狀態，此時處理器執行32位的字對齊的arm指令 2、thumb狀態，此時處理器執行16位的，半字對齊的thumb指令 當arm處理器執行32位arm指令集中的指令時，工作在arm狀態，執行16位thumb指令集中的指令時，工作在thumb狀態，通常在剛加點開始執行代碼時處於arm狀態，然後在程序的執行過程中，只要滿足一定條件，隨時可以在兩種工作狀態間切換，並且這種切換並不影響處理器的工作模式和相應寄存器中的內容。 arm處理器支持7種運行模式，分別為: 用戶模式usr：arm處理器正常的程序執行模式 快速中斷模式fiq：用於高速數據傳輸或通道處理 外部中斷模式irq：用於通用的中斷處理 管理模式svc：操作系統使用的保護模式 數據訪問中止模式abt：當數據或指令預取終止時進入該模式，可用於虛擬存儲及存儲保護 系統模式sys：運行具有特權的操作系統任務 未定義指令模式und：當未定義的指令執行時進入該模式，可用於支持硬體協處理器的軟體模擬

arm單片機以其體積小、功耗低、集成度和性價比高等優點在各領域得到廣泛的應用，主要應用有：汽車導航 影音娛樂系統 網路瀏覽 運輸監控 存儲設備 掌上電腦可視電話

1、配置模塊豐富化 隨著半導體工藝的迅速發展，在arm單片機上可實現更為複雜的功能，lcd控制器，音頻編碼解碼器，大容量的flash和ram，高精度的a/d轉換器，乙太網控制器等越來越多的控制模塊可集成到晶元內部 2、指令系統效率提高 實現risc和cisc指令集的融合，進一步提高thumb指令集的性能，流水線的級數向更高發展 3、處理器頻率進一步提高 雖然高檔的arm處理器xscale系列時鐘頻率已接近1g，但與通用處理器的高頻率還有一定的差距，因此arm單片機向更高頻率和多核發展已成趨勢 4、與dsp技術融合 隨著科學技術的發展，arm單片機與dsp之間的界限越來越模糊，兩者配合使用的情況屢見不鮮，尤其在高端電子產品中，兩者分工合作，共同滿足用戶的需求 5、單片機種類多樣化 目前在arm單片機市場上的主流產品是飛利浦和三星，但近年來國內許多企業和科研機構已加入到研發團隊中來，相信不遠的將來市場上會出現大量我國自主研發的arm單片機產品。