arm9芯片包括哪些？arm9如何应用？

众所周知，ARM英国是9系列处理器ARM公司设计的主流嵌入式处理器主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列，基于arm9其他公司推出了自己的公司CPU如三星推出的芯片S3C2440。还有TI啊，ATMEL啊，高通啊都基于arm推出自己的CPU芯片。

ARM9采用哈佛系统结构，指令和数据分为不同的总线，可并行处理。在流水线上，ARM七是三级流水线，ARM九是五级流水线。由于结构不同，ARM执行效率低于7ARM9。平时所说的ARM7、ARM实际上是指ARM7TDMI、ARM9TDMI这种处理器没有软核MMU和cache，不能像linux这种嵌入式操作系统。而ARM公司扩展了这种结构，所以有ARM710T、ARM720T、ARM920T、ARM922T等带有MMU和cache处理器内核。

融合了ARM920T? ARM? Thumb? 处理器

– 工作于180 MHz时性能高达200 MIPS，存储管理单元

– 16-K 字节数据缓存，16-K字节指令缓存，写缓冲器

– 内部仿真器含有调试信道

– 中等规模嵌入式宏单元结构( 仅针对256 BGA 封装)

· 低功耗：VDDCORE电流为30.4 mA 待机电流为3.1 mA

· 附加嵌入式存储器

– SRAM为16K ;ROM为128K

· 外部总线接口(EBI)

– 支持SDRAM，静态存储器， Burst Flash，无缝连接的CompactFlash?，

SmartMedia?及NAND Flash

· 系统外设用于提高性能：

– 增强时钟发生器和电源管理控制器

– 两个有双PLL片上振荡器

– 低速时钟操作模式和软件功耗优化能力

– 四个可编程的外部时钟信号

– 系统定时器包括周期性中断、看门狗和第二计数器

– 实时钟有报警中断

– 调试单元，两线UART并支持调试信道

– 有8 优先级高级中断控制器，独立屏蔽中断源，伪中断保护

– 7个外部中断源和1 快速中断源

– 有122个可编程I/O口线的四个32 位PIO控制器具有输入变化中断和泄漏能力

– 20通道外设数据控制器(DMA)

· 10/100 Base-T 型以太网卡接口

– 独立的媒体界面(MII)或简化独立媒体接口或简化(RMII)

– 集收发于一体的28 字节FIFO及专用的DMA 通道

· USB 2.0 全速(12 M比特/秒) 主机双端口

– 双上收发器(208引脚)PQFP封装只有一个)

– 集成的FIFO及专用的DMA 通道

· USB 2.0 全速(12 M比特/秒) 器件端口

– 片上收发器， 2-K集成字节可配置FIFO

· 多媒体卡接口(MCI)

– 自动协议控制和快速自动数据传输

– 与MMC及SD存储卡兼容，支持两张SD存储器

· 三个同步串行控制器(SSC)

– 每个接收器和发送器都有独立的时钟和帧同步信号

– 支持I2S时间复用模拟接口

– 32比特的高速数据流传能力

· 四个通用同步/异步接收/发送器(USART)

– 支持ISO7816 T0/T1 智能卡

– 硬软件握手

– 支持RS485 及高达115 Kbps的IrDA 总线

– USART11全调控制控制线

· 主机/从机串行外设接口(SPI)

– 8～ 16 位可编程数据长度可连接4个外设

· 两个 3 通道16 定时/计数器(TC)

– 3个外部时钟输入，每条通道有2 个多功能I/O引脚

– 双PWM 生成器，捕获/波形模式，上加/下减计数能力

· 两线接口(TWI)

– 支持主机模式，所有两线Atmel EEPROM 支持

· 所有数字引脚IEEE 1149.1 JTAG边界扫描

· 电源供应

– VDDCORE，VDDOSC及VDDPLL电压为：1.65V ～1.95V

– VDDIOP (外设I/O) 及VDDIOM (存储器I/O)电压为：1.65V～ 3.6V

结构特点

以ARM9E-S为例介绍ARM9处理器的主要结构及其特点。ARM9E-S结构如图4所示。其主要特点如下：

⑴32bit定点RISC处理器，改进型ARM/Thumb代码交织，增强乘法器设计。支持实时(real-time)调试;

⑵电影中的指令和数据SRAM，指令和数据的存储容量可调；

⑶数据高速缓冲器(cache)容量从4K字节到1M字节;

⑷设置保护单元(protection unit)，非常适合嵌入式应用中存储器的分段和保护；

⑸采用AMBA AHB总线接口为外设提供统一的地址和数据总线；

⑹支持外部协处理器，简单的握手信令支持指令和数据总线；

⑺支持标准基本逻辑单元扫描测试方法，BIST(built-in-self-test);

⑻支持嵌入式跟踪宏单元，支持实时跟踪指令和数据。

ARM920T运行模式

ARM920T分别支持7种运行模式：

(1)用户模式(usr)，

ARM处理器程序执行状态正常；

(2)快速中断模式 (fiq)，

用于高速数据传输或通道处理；

(3)外部中断模式(irq)，

用于一般中断处理；

(4)管理模式(svc)，

操作系统使用的保护模式；

(5)数据访问终止模式(abt)，

可用于虚拟存储和存储保护，当数据或指令终止时进入该模式；

(6)系统模式(sys)，

操作具有特权的操作系统任务；

(7)未定义指令中止模式(und)

执行未定义的指令时，进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真。

ARM可通过软件、外部中断或异常处理改变微处理器的运行模式。大多数应用程序在用户模式下运行，当处理器在用户模式下运行时，不能访问一些受保护的系统资源。除用户模式外，其他六种模式称为特权模式；除用户模式和系统模式外，五种也称为异常模式，常用于处理中断或异常，访问受保护的系统资源。

处理能力

新一代的ARM9处理器，通过新的设计，采用了更多的晶体管，可以达到两倍以上ARM7处理器的处理能力。这种处理能力的提高是通过增加时钟频率和减少指令执行周期来实现的。

(一) 提高时钟频率：

ARM7处理器采用3级流水线，ARM9采用5级装配线。增加的装配线设计提高了时钟频率和并行处理能力。5级装配线可将每个指令处理分配到5个时钟周期，每个时钟周期同时执行5个指令。在相同的加工过程中，ARM9TDMI处理器的时钟频率是ARM7TDMI的1.8～2.2倍。

(二) 改进指令周期：

指令周期的改进对于处理器性能的提高有很大的帮助。性能提高的幅度依赖于代码执行时指令的重叠，这实际上是程序本身的问题。对于采用最高级的语言，一般来说，性能的提高在30%左右。

最后，学习ARM9，可以按Linux按顺序学习应用开发和驱动开发。Android可以学习系统开发ARM9再学习ARM11开发板下的安卓系统开发。因为安卓是Linux内核 libc库用Java封装而成。

ARM9是比较成熟的系列，现在很多成熟的产品都用了arm9开发。如果你学得好，将来自学系列会更容易，因为ARM系列结构是一样的。所谓师傅领进门，自己修行，学会使用处理器，掌握学习方法，其他都一样。

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