ARM不同版本架构详解及对应系列芯片介绍
目录
0.前言
1.ARM架构
V1架构
V2架构
V3架构
V4架构
V5架构
V6架构
V7架构
V8架构
2.架构和各系列关系
0.前言
最近更新的有点少，但不能没有。
先推荐一首歌《梦醒时分》——伍佰。
简单说一下ARM架构，以及各芯片对应关系，起码以后茶话夜谈能插一嘴。
1.ARM架构
现在应该到了V8。基于不同架构设计出来的内核处理器在硬件方面可能不同，但是架构的指令集都基于RISC指令集而设计的。
V1架构
该版架构只在原型机ARM1出现过，只有26位的寻址空间，没有用于商业产品。
其基本性能有:
基本的数据处理指令（无乘法）；
基于字节、半字和字的Load/Store指令;
转移指令，包括子程序调用及链接指令；
供操作系统使用的软件中断指令SWI；
寻址空间：64MB（226）。
V2架构
该版架构对V1版进行了扩展，例如ARM2和ARM3（V2a）架构。包含了对32位乘法指令和协处理器指令的支持。
版本2a是版本2的变种，ARM3芯片采用了版本2a，是第一片采用片上Cache的ARM处理器。同样为26位寻址空间，现在已经废弃不再使用。
V2版架构与版本V1相比，增加了以下功能：
乘法和乘加指令；
支持协处理器操作指令；
快速中断模式；
SWP/SWPB的最基本存储器与寄存器交换指令;
寻址空间：64MB。
V3架构
ARM作为独立的公司，在1990年设计的第一个微处理器采用的是版本3的ARM6。它作为IP核、独立的处理器、具有片上高速缓存、MMU和写缓冲的集成CPU。
变种版本有3G和3M。版本3G是不与版本2a向前兼容的版本3，版本3M引入了有符号和无符号数乘法和乘加指令，这些指令产生全部64位结果。
V3版架构（ 目前已废弃 ）对ARM体系结构作了较大的改动：
寻址空间增至32位（4GB）；
当前程序状态信息从原来的R15寄存器移到当前程序状态寄存器CPSR中（Current Program Status Register）;
增加了程序状态保存寄存器SPSR（Saved Program Status Register）；
增加了两种异常模式，使操作系统代码可方便地使用数据访问中止异常、指令预取中止异常和未定义指令异常；
增加了MRS/MSR指令，以访问新增的CPSR/SPSR寄存器；
增加了从异常处理返回的指令功能。
V4架构
V4版架构在V3版上作了进一步扩充，V4版架构是目前应用最广的ARM体系结构，ARM7、ARM8、ARM9和StrongARM都采用该架构。
V4不再强制要求与26位地址空间兼容，而且还明确了哪些指令会引起未定义指令异常。
指令集中增加了以下功能：
符号化和非符号化半字及符号化字节的存/取指令；
增加了T变种，处理器可工作在Thumb状态，增加了16位Thumb指令集；
完善了软件中断SWI指令的功能；
处理器系统模式引进特权方式时使用用户寄存器操作;
把一些未使用的指令空间捕获为未定义指令。
V5架构
V5版架构是在V4版基础上增加了一些新的指令，ARM10和Xscale都采用该版架构。
这些新增命令有：
带有链接和交换的转移BLX指令；
计数前导零CLZ指令；
BRK中断指令；
增加了数字信号处理指令（V5TE版）； 为协处理器增加更多可选择的指令；
改进了ARM/Thumb状态之间的切换效率；
E—增强型DSP指令集，包括全部算法操作和16位乘法操作；
J----支持新的JAVA，提供字节代码执行的硬件和优化软件加速功能。
V6架构
V6版架构是2001年发布的，首先在2002年春季发布的ARM11处理器中使用。在降低耗电量地同时，还强化了图形处理性能。通过追加有效进行多媒体处理的SIMD(Single Instruction, Multiple Data，单指令多数据 )功能，将语音及图像的处理功能提高到了原型机的4倍。
此架构在V5版基础上增加了以下功能：
THUMBTM：35%代码压缩；
DSP扩充：高性能定点DSP功能；
JazelleTM：Java性能优化，可提高8倍；
Media扩充：音/视频性能优化，可提高4倍
V7架构
32位、16位混合编码指令; 增强了SIMD、DSP功能扩 展，为OS、音视频处理应用系统提供优化功能。
V8架构
ARM公司首款支持64位指令集的处理器架构，包括64位通用寄存器SP (堆栈指针)和PC (程序计数器)，64位数据处理和扩展的虚拟寻址。
V8版架构支持三个主要指令集:
A32 (或ARM) : 32位固定长度指令集，通过不同架构变体增强部分32位执行架构,是一种AArch32指令集
T32 (Thumb) :以16位固定长度指令集的形式引入。在引|入Thumb-2技术时增强为16位和32位混合长度指令集;
A64:提供与ARM和Thumb指令集类似功能的32位固定长度指令集，是一种AArch64指令集。
2.架构和各系列关系
一张图搞明白架构和各系列之间的对应关系。
ARM公司在ARM11以后改用Cortex命名，并分成A、R和M三类，M系列有M0、M0+、M3、M4、M7。 Cortex-M3是ARM公司推出的基于ARMv7架构的MCU内核，ST公司在此内核的基础上完成了USART、DMA、GPIO等外围电路的设计。在M系列不同内核开发下的STM32，大致可分成低功耗系列、主流系列、高性能系列3个部分。
M3系列广受学生党喜爱，STM32F103C8T6。