1、ARM三个处理器系列的主要特征
Cortex各序列比较
Application Processors (应用处理器) | Real-time Processors (实时处理器) | Microcontroller Processors (微控制器处理器) | |
设计特点 | 高时钟频率,长流水线,高性能,对媒体处理支持。(NEON指令集扩展) | 内存保护单元(MPU), cachememory,"紧耦合内存(TCM) | 通常较短的流水线,超低功耗 |
系统性能 | 内存管理单元(MMU), cachememory, ARM TrustZoneR安全扩展 | 内存保护单元(MPU), cachememory,紧耦合内存(TCM) | 内存保护单元(MPU),嵌套向量中断控制器(NVIC),唤醒中断控制器(WIC),最新ARM TrustZoneR安全扩展. |
目标市场 | 适用于消费类电子,高性能设备,手机/平板CPU | 适用于消费类电子,高性能设备,手机/平板CPU | 微控制器,深度嵌入系统(例如,传感器,MEMS,混合信号IC, loT) |
2、微处理器和微控制器的区别与联系
2.1 微处理器 (MPU)
定义:微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能。
组成:微处理器的基本组成部分有:控制器、运算器、寄存器、数据和地址总线。
功能:微处理器能完成取指令、执行指令,以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作,是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。
主要性能指标:工作频率、处理器字长、前端总线速度、地址总线宽度、数据总线宽度、高速缓冲容量和级数、生产工艺等。
2.2 微控制器(MCU)
定义:微控制器是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机。
组成:CPU、RAM、ROM、串行接口、并行接口,计时器和中断调度电路等。
2.3 MPU与MCU区别
区别/名称 | 微处理器 (MPU) | 微控制器(MCU) |
硬件结构 | 单芯片CPU | 集成CPU和其他电路的微型计算机系统。包括RAM、ROM、一个串行接口、一个并行接口,计时器和中断调度电路。 |
应用领域 | 微型计算机系统中的CPU(在计算机系统中进行信息处理) | 面向控制的应用(自动化控制)、极少元件实现对输入/输出设备进行控制的场景 |
指令集特征 | 通过使用地址指针和地址偏移对半字节、字节、字(32bit),双字(64bit)进行操作。 | ①提供寻址模式、自增和自减模式,使以字节、字或双字为单位的访问数据变得非常容易; ②具有设置和清除单位的指令,能执行其他面向位的操作(如对“位”进行与、或、异或); ③根据标志位跳转; ④输入/输出控制。 |
设备的控制和监视 | 一般需要配合附加的电路(串行接口芯片、中断控制器、定时器等)才能执行相同的任务。 | 用专门的内部电路和指令用于输入/输出、计时和外部中断的优先权分配。 |
处理能力 | 较于微控制器强。 | 通过牺牲掉一部分处理能力,实现其他片上的功能。 |