[ARM汇编]ARM体系结构简介—1.2.3 常见的 ARM 处理器系列

ARM 处理器有多个系列，各个系列之间具有一定的差异。然而，它们都遵循 ARM 体系结构的基本原则。在本节中，我们将简要介绍一些常见的 ARM 处理器系列，帮助您了解 ARM 处理器的发展历史和应用领域。

1. ARM7系列

ARM7 系列处理器是 ARM 处理器家族中较早的一代产品，采用 32 位 RISC 架构。它们广泛应用于嵌入式领域，如家用电器、工业控制等。ARM7 系列处理器的代表有 ARM7TDMI 和 ARM7EJ-S 等。其中，ARM7TDMI 是 ARM 处理器中最著名的一个型号，以低功耗、低成本和高性能而受到广泛欢迎。

2. ARM9系列

ARM9 系列处理器是在 ARM7 基础上发展而来的，性能有明显提升。ARM9 系列处理器采用了更先进的技术，如 5 级流水线、指令预取等，提高了指令执行效率。此外，ARM9 系列还引入了更多的扩展指令，以支持更丰富的功能。ARM9 系列处理器的代表有 ARM926EJ-S、ARM968E-S 等。它们广泛应用于网络通信、消费电子、汽车电子等领域。

3. ARM11系列

ARM11 系列处理器是 ARM9 的升级版，采用更先进的制程技术和架构设计。ARM11 系列处理器具有更高的性能、更低的功耗和更丰富的功能。ARM11 系列处理器的代表有 ARM1136J(F)-S、ARM1176JZ(F)-S 等。它们广泛应用于智能手机、平板电脑、数字电视等高性能嵌入式设备。

4. Cortex 系列

Cortex 系列处理器是 ARM 公司推出的最新一代处理器产品，分为三个子系列：Cortex-A（应用处理器）、Cortex-R（实时处理器）和 Cortex-M（微控制器）。

• Cortex-A 系列：针对高性能计算应用，如智能手机、平板电脑、服务器等。代表有 Cortex-A8、Cortex-A9、Cortex-A15 等。
• Cortex-R 系列：针对实时性要求较高的嵌入式应用，如汽车电子、工业控制等。代表有 Cortex-R4、Cortex-R5、Cortex-R7 等。
• Cortex-M 系列：针对低功耗、低成本的嵌入式应用，如物联网设备、可穿戴设备等。代表有 Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4 等。

Cortex 系列处理器采用了许多先进技术，如更高级别的指令预取、动态电源管理等，为嵌入式领域提供了强大的计算能力。

示例

以 Cortex-M3 处理器为例，我们简单了解一下它的基本特性：

• 32 位 RISC 架构
• 3 级流水线
• 16 个 32 位通用寄存器
• 实现了 Thumb-2 指令集（16 位/32 位混合编码）

以下是一个简单的 Cortex-M3 汇编程序，实现了 LED 灯的闪烁功能：

; LED 闪烁程序

; 初始化 GPIO
MOV R0, #0x40021000  ; GPIOC 基地址
LDR R1, [R0, #0x04]  ; 读取 GPIOC 的配置寄存器值
ORR R1, R1, #0x00030000  ; 配置 GPIOC 的第 13 位为输出
STR R1, [R0, #0x04]  ; 将配置值写回配置寄存器

; 主循环
loop:
    ; 打开 LED
    LDR R1, [R0, #0x10]  ; 读取 GPIOC 的输出寄存器值
    ORR R1, R1, #0x00002000  ; 设置 GPIOC 的第 13 位为高电平
    STR R1, [R0, #0x10]  ; 将输出值写回输出寄存器

    ; 延时
    MOV R2, #500000  ; 延时计数器初值
wait_on:
    SUBS R2, R2, #1  ; 计数器递减
    BNE wait_on  ; 如果计数器不为 0，则继续等待

    ; 关闭 LED
    LDR R1, [R0, #0x10]  ; 读取 GPIOC 的输出寄存器值
    BIC R1, R1, #0x00002000  ; 清除 GPIOC 的第 13 位（设置为低电平）
    STR R1, [R0, #0x10]  ; 将输出值写回输出寄存器

    ; 延时
    MOV R2, #500000  ; 延时计数器初值
wait_off:
    SUBS R2, R2, #1  ; 计数器递减
    BNE wait_off  ; 如果计数器不为 0，则继续等待

    ; 跳回主循环
    B loop

这个程序通过操作 GPIO 来控制 LED 的开关，并使用延时循环实现 LED 的闪烁效果。虽然这只是一个简单的示例，但它可以帮助您了解 ARM 汇编的基本概念和编程思路。在后续的学习中，您将逐步掌握更多的 ARM 汇编知识和技能，为您的嵌入式开发项目打下坚实的基础。