# ARM 处理器概述

# 简介

ARM（Advanced RISC Machines），既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对 ARM 内核微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。

1991 年 ARM 公司成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用 ARM 技术知识产权（IP）核的微处理器（即通常所说的 ARM 处理器），已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于 ARM 技术的微处理器应用约占据了 32 位 RISC 微处理器 75% 以上的市场份额，ARM 技术正在逐步渗入到日常生活的各个方面。

以性能由高到低的方式来看，ARM 处理器大体上可以排序为：Cortex-A57 处理器、Cortex-A53 处理器、Cortex-A15 处理器、Cortex-A12 处理器、Cortex-A9 处理器、Cortex-A8 处理器、Cortex-A7 处理器、Cortex-A5 处理器、ARM11 处理器、ARM9 处理器、ARM7 处理器内核。在每个系列中，存储器管理、Cache 和 TCM 处理器扩展也有多种变化。

# 特点

• 体积小、低功耗、低成本、高性能。
• 支持 Thumb（16 位） /ARM（32 位）双指令集，能很好地兼容 8/16 位器件。
• 大量使用寄存器，指令执行速度快。
• 大多数数据操作都在寄存器中完成。
• 寻址方式灵活简单，执行效率高。
• 指令长度固定。

# 工作模式

ARM 处理器共有 7 种工作模式，如下表所示。

# 指令结构

ARM 微处理器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 指令长度是 32 位，并且执行周期大多为单周期，指令都是有条件执行的；Thumb 指令可以看作是 ARM 指令集压缩形式的子集，其具有 16 位的代码密度，但执行效率低于 ARM 指令，Thumb 指令具有以下特点：

• 指令执行条件经常不会使用。
• 源寄存器与目标寄存器经常是相同的。
• 使用的寄存器数量比较少。
• 常数的值比较小。
• 内核中的桶式移位器（Barrel Shifter）经常是不使用的。