嵌入式定制開發選ARM7還是ARM9

ARM公司設計了許多處理器，它們可以根據使用的不同核心劃分到各個系列中。系列劃分是基于ARM7、ARM9、ARM10、ARM11和Cortex核心。字尾數字7、9、10和11表示不同的核心設計。數字的升序說明性能和複雜度的提高。

嵌入式定制

ARM7系列處理器是英國ARM公司設計的主流嵌入式處理器ARM7核心是0.9MIPS/MHz的三級流水線和馮·諾伊曼結構;ARM9核心是5級流水線，提供1.1MIPS/MHz的哈佛結構。ARM7沒有MMU。

ARM7系列包括ARM7TDMI、ARM7TDMI-S、帶有高速緩存處理器宏單元的ARM720T。該系列處理器提供Thumb16位壓縮指令集和EmbededICE軟體調試方式，适用于更大規模的SoC設計中。ARM7TDMI基于ARM體系結構V4版本，是目前低端的ARM核。

ARM7TDMI處理器是ARM通用32位微處理器家族的成員之一。它具有優異的性能，但功耗卻很低，使用門的數量也很少。它屬于精簡指令集計算機(RISC)，比複雜指令集計算機(CISC)要簡單得多。這樣的簡化實作了：高的指令吞吐量;出色的實時中斷響應;小的、高成本效益的處理器宏單元。三級流水線：ARM7TDMI處理器使用流水線來增加處理器指令流的速度。這樣可使幾個操作同時進行，并使處理和存儲器系統連續操作，能提供0.9MIPS/MHz的指令執行速度。ARM7TDMI的流水線分3級，分别為：取指、譯碼、執行。正常操作過程中，在執行一條指令的同時對下一條指令進行譯碼，并将第三條指令從存儲器中取出。内同時有5個指令在執行。在同樣的加工工藝下，ARM9TDMI處理器的時鐘頻率是ARM7TDMI的1.8～2.2倍。

ARM9系列處理器是英國ARM公司設計的主流嵌入式處理器，主要包括ARM9TDMI和ARM9E-S等系列。

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ARM9采用哈佛體系結構，指令和資料分屬不同的總線，可以并行處理。在流水線上，ARM7是三級流水線，ARM9是五級流水線。由于結構不同，ARM7的執行效率低于ARM9。平時所說的ARM7、ARM9實際上指的是ARM7TDMI、ARM9TDMI軟核，這種處理器軟核并不帶有MMU和cache，不能夠運作諸如linux這樣的嵌入式作業系統。而ARM公司對這種架構進行了擴充，是以有了ARM710T、ARM720T、ARM920T、ARM922T等帶有MMU和cache的處理器核心。

ARM7與ARM9的差別

1.時鐘頻率的提高

雖然ARM7和ARM9核心架構相同，但ARM7處理器采用3級流水線的馮·諾伊曼結構;，而ARM9采用5級流水線的哈佛結構。增加的流水線設計提高了時鐘頻率和并行處理能力。5級流水線能夠将每一個指令處理配置設定到5個時鐘周期内，在每一個時鐘周期内同時有5個指令在執行。在常用的晶片生産工藝下，ARM7一般運作在100MHz左右，而ARM9則至少在200MHz以上。

2指令周期的改進

指令周期的改進對于處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴于代碼執行時指令的重疊，這實際上是程式本身的問題。對于采用最進階的語言，一般來說，性能的提高在30%左右。

3.MMU(記憶體管理單元)

ARM7一般沒有MMU(記憶體管理單元)，(ARM720T有MMU)。ARM9一般是有MMU的，ARM9940T隻有MPU，不是一個完整的MMU。

這一條很重要，MMU單元是大型作業系統必需的硬體支援，如linux;WINCE等。這就是說，ARM7一般隻能運作小型的實時系統如UCOS-II，eCOS等，而ARM9無此限制，一般的作業系統都可以移植。其實即使ARM720T能支援LINUX;WINCE等系統，也鮮有人用，因為以ARM7的運作速度跑這種大型作業系統，實在有點吃力。再者兩者的應用領域明顯不同，也無此必要。

4.ARM7比ARM9提供了更好的性能-功耗比。它包含了THUMB指令集快速乘法指令和ICE調試技術的核心。

5.在從ARM7到ARM9的平台轉變過程中，有一件事情是非常值得慶幸的，即ARM9E能夠完全地向後相容ARM7上的軟體;并且開發人員面對的程式設計模型和架構基礎也保持一緻。

如果是一般性控制系統或僅僅用來替換8獲16位機，ARM7顯然是首選;但如果用在網絡通信或大型的音視訊處理等，則ARM9較合适。