ARM系列处理器的体系结构、指令集、处理器IP核和处理器

0. 处理器

简单分类：

cpu也叫mpu - 微处理器或者中央处理单元，是计算机控制的核心，是控制的核心，同时可作为运算的核心，当然也可有其他的运算核心帮忙.

mcu也叫soc - 微控制器也叫片上系统，功能涵盖了cpu等功能，同时芯片上集成了总线、外设、DMA等控制核心，也有rom和ram等运行必须的部件，不像cpu，需要连接好外围的核心才能工作，mcu需要很少的无源元器件即可工作.

cpu或者soc的开发方法，目前为止趋向于IP核的集成，比如CPU核+GPU核+DMA核等等在一起互联，设计成处理器.

处理器太多了，同时大家基本上叫上名字的都是处理器的名字:

s3c2440,s3c2410,s3c6410,at91sam9261,at91sam9263....

厂家包括：三星，ATMEL，高通......

1. 处理器IP核

通常说的ARM7，ARM9，ARM11等，都是处理器的IP名字，每种市面上的CPU，比如S3C2440之类的，都会对应一个处理器的IP核，这些核都是ARM授权的。当然，ARM9之类的名字可能包括多种处理器内核，比如ARM920T,ARM926ejs等。具体的ARM处理器IP核包括:

arm2', `arm250', `arm3', `arm6', `arm60', `arm600', `arm610', `arm620', `arm7', `arm7m', `arm7d', `arm7dm', `arm7di', `arm7dmi', `arm70', `arm700', `arm700i', `arm710', `arm710c', `arm7100', `arm7500', `arm7500fe', `arm7tdmi', `arm7tdmi-s', `arm8', `strongarm', `strongarm110', `strongarm1100', `arm8', `arm810', `arm9', `arm9e', `arm920', `arm920t', `arm922t', `arm946e-s', `arm966e-s', `arm968e-s', `arm926ej-s', `arm940t', `arm9tdmi', `arm10tdmi', `arm1020t', `arm1026ej-s', `arm10e', `arm1020e', `arm1022e', `arm1136j-s', `arm1136jf-s', `mpcore', `mpcorenovfp', `arm1176jz-s', `arm1176jzf-s', `xscale', `iwmmxt', `ep9312'，'cortex-A5', 'cortex-A8', 'cortex-A15'

等等，这些都是IP核的名字.有的厂家，会拿去ARM的IP核，自己修改和加强出新的IP核.

2. 体系架构

ARM 体系结构是构建每个 ARM 处理器的基础。ARM 体系结构随着时间的推移不断发展，其中包含的体系结构功能可满足不断增长的新功能、高性能需求以及新兴市场的需要。

体系结构是对处理器的架构描述，包括：

• 统一寄存器文件加载/存储体系结构，其中的数据处理操作只针对寄存器内容，并不直接针对内存内容。
• 简单寻址模式，所有加载/存储地址只通过寄存器内容和指令字段确定。

等等，体系结构相对稳定，可能会适时的推出新的特性，同时体系结构是兼容的.不同的处理器IP核，可能实现了不同的体系结构.ARM的体系架构包括：

`armv2', `armv2a', `armv3', `armv3m', `armv4', `armv4t', `armv5', `armv5t', `armv5te', `armv6', `armv6j', `iwmmxt', `ep9312'. armv7-a等。

 

3. 指令集

指令集实际上和体系结构是相互对应的，指令集和体系结构一样，是不断扩展的，同时保证了兼容性。相应的体系结构特征，需要对应的指令去实现。体系结构和指令集，可以在一起成为指令集架构，每个处理器IP核会实现特定的一种指令集架构.

ARM的指令集包括：ARM指令集,Thumb指令集.

 

4. 总结

市面上的CPU或者SOC，都是基于某IP核，这个IP核心实际上实现了一种指令集架构(体系结构特性+特定指令集) .指令集架构决定了功能范围，IP核决定了处理器性能，具体的CPU或者SOC决定了处理器的功能范围.
举个例子: S3C2440是个Soc，使用了ARM920T的处理器IP核，ARM920T核实现了ARMv4架构，支持支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集.