ARM系列晶片選擇的原則及效能比較

ARM晶片選擇的一般原則：

1.      功能 USB 網路 串口 液晶顯示

2.      效能功耗速度

3.      價格

4.      作業系統支援

5.      熟悉程度和開發資源

6.      供貨穩定 大廠家 通用的晶片

ARM系列		MMU/MPU	結構	功耗mW/MHz	速度MIPS/MHz	主頻MHz	應用領域
ARM7		不帶	3級流水線 馮諾依曼結構	0.28	0.9	20-133	工業產品
ARM9		MMU	5級流水線 哈佛結構	0.7	1.1	100-233	消費、醫學、工業
ARM10E		MMU MPU	6級流水線 V5架構	1000	1.25	300-700	無線裝置、數字消費品
ARM11		MMU	8級流水線 V6架構	0.4		350-500	消費類、網路，多媒體處理方面優勢
Cortex	Cortex-A	MMU	V7架構	<300	2.0	600-1000	應用，消費、無線產品
	Cortex-R	MMU	V7架構	0.27	1.62	300	即時控制 汽車電子、網路和影像系統
	Cortex-M	MPU	3級流水線 V7架構	0.19	1.25	100	微控制器、汽車車體系統、網路裝置
SecurCore		MPU	5級流水線	-	--	--	安全方面，電子商務，網路銀行

MMU:儲存嵌入式管理單元

MPU:儲存保護單元、

比較項目	ARM7	Cortex-M3
架構	ARMv4T（馮諾依曼） 指令和資料匯流排共用，會出現瓶頸	ARMv7-M（哈佛） 指令和資料匯流排分開，無瓶頸
指令集	32位ARM指令+16位Thumb指令  兩套指令之間需要進行狀態切換	Thumb/Thumb-2指令集 16位和32位 指令可直接混寫，無需狀態切換
流水線	3級流水線 若出現轉移則需要重新整理流水線，損失慘重	3級流水線+分支預測 出現轉移時流水線無需重新整理，幾乎無損失
效能	0.95DMIPS/MHz（ARM模式）	1.25DMIPS/MHz
功耗	0.28mW/MHz	0.19mW/MHz
低功耗模式	無	內建睡眠模式
面積	0.62mm2（僅核心）	0.86mm2（核心+外設）
中斷	普通中斷IRQ和快速中斷FIQ太少，大量外設不得不複用中斷	不可屏蔽中斷NMI+1-240個物理中斷 每個外設都可以獨佔一個中斷，效率高
中斷延遲	24-42個刻度，緩慢	12個刻度，最快只需6個
中斷壓棧	軟體手工壓棧，代碼長且效率低	硬體自動壓棧，無需代碼且效率高
儲存空間保護	無	8段儲存空間保護單元（MPU）
核心寄存器	寄存器分為多組、結構複雜、占核面積多	寄存器不分組（SP除外），結構簡單
工作模式	7種工作模式，比較複雜	只有線程模式和處理模式兩種，簡單
乘除法指令	多周期乘法指令，無除法指令	單周期乘法指令，2-12周期除法指令
位操作	無 訪問外設寄存器需分“讀-改-寫”3步走	先進的Bit-band位操作技術，可直接存取外設寄存器的某個值
系統節拍定時	無	內建系統節拍定時器，有利於作業系統移植