ARM核心結構

ARM核心有4個功能子產品T、D、M、I，可供生産廠商根據不同使用者的要求來配置生産ARM晶片。

　　其中：T功能子產品表示16位Thumb，可以在兼顧性能的同時減少代碼尺寸。M功能子產品表示8位乘法器。D功能子產品表示Debug，該核心中放置了用于調試的結構，通常它為一個邊界掃描鍊JTAG，可使CPU進入調試模式，進而可友善地進行斷點設定、單步調試。I功能子產品表示EmbeddedICE Logic，用于實作斷點觀測及變量觀測的邏輯電路部分，其中的TAP控制器可接入到邊界掃描鍊。

　　​​ARM​​晶片的核心，即CPU核心(ARM720T)由一個ARMTTDMI 32位RISC處理器、一個單一的高速緩沖8KB Cache和一個存儲空間管理單元(MMU)所構成。8KB的高速緩沖有一個四路相連寄存器，并被組織成5\2線四字(4×5\2×4位元組)。高速緩沖直接與ARMTTDMI相連，因而高速緩沖來自CPU的虛拟位址。當所需的虛拟位址不在高速緩沖中時，由MMU将虛拟位址轉換為實體位址。一個64項的轉換旁路緩沖器(TLB)用來加速位址轉換過程，并減少頁表讀取所需的總線傳送。通過轉換高速緩沖中未存儲的位址，MMU就能夠節約功率。通過内部資料總線和擴充并行總線，ARM可以和存儲器(SRAM/Flash/Nand-Flash等)、使用者接口(LCD控制器/鍵盤/GPIO等)、串行口(UARTs/紅外IrDA等)相連。

(本部落客猜測：最裡面的紅框是指ARM核----進行數邏運算等，中間的是ARM晶片，最外層的是Soc，至于所謂的ARMv4架構，是ARM核用到的指令集)

一個ARM720T核心基本由以下四部分組成。

　　(1)ARMTTDMI CPU核。該CPU核支援Thumb指令集、核調試、增強的乘法器、JTAG以及嵌入式ICE。它的時鐘頻率可程式設計為18MHz、36MHz、49MHz、74MHz。

　　(2)存儲空間管理單元(MMU)與ARM710核相容，并增加了對Windows CE的支援。該存儲空間管理單元提供了位址轉換和一個有64項的轉換旁路緩沖器。

　　(3)8KB單一指令和資料高速緩沖存儲器以及一個四路相聯高速緩沖存儲器控制器。

　　(4)寫緩沖器Write Buffer。

 ARM核心

　　ARM7 系列

　　ARM7TDMI是ARM7系列中使用最廣泛的，它是從最早實作32位位址空間程式設計模式的ARM6核心發展而來的，并增加了64位乘法指令，支援片上調試、16位Thumb指令集和EmbeddedICE觀察點硬體。ARM7TDMI屬于ARM v4體系結構，采用馮諾伊曼結構，3級流水處理，平均0.9DMIPs/Mhz性能。不過ARM7TDMI沒有MMU(Memory Management Unit)和Cache，是以僅支援那些不需要MMU和Cahce的小型實時作業系統，如VxWorks、uC/OS-II和uLinux等RTOS。其他的ARM7系列核心還有ARM720T和ARM7E-S等。

　　ARM9 系列

　　ARM9TDMI相比ARM7TDMI，将流水級數提高到5級進而增加了處理器的時鐘頻率，并使用指令和資料存儲器分開的哈佛結構以改善CPI和提高處理器性能，平均可達1.1DMIPs/Mhz，但是ARM9TDMI仍屬于ARM v4T體系結構。在ARM9TDMI基礎上又有ARM920T、ARM940T和ARM922T，其中ARM940T增加了MPU(Memory Protect Unit)和Cache;ARM920T和ARM922T加入了MMU、Cache和ETM9(友善進行CPU實時trace)，進而更好的支援象Linux和WinCE這樣的多線程、多任務作業系統。