详析51、PIC、AVR、16、32-BIT系列单片机区别与特点
目前市面上常见的ARM处理器架构,可分为ARM7、ARM9以及ARM11,新推出的Cortex系列尚在进行开发验证,市面上还未有相关产品推出。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。
ARM 首个多核心架构为ARM11 MPCore,架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11核心是发布于2002年10月份,为了进一步提升效能,其管线长度扩展到8阶,处理单元则增加为预取、译码、发送、转换 /MAC1、执行/MAC2、内存存取/MAC3和写入等八个单元,体系上属于ARM V6指令集架构。ARM11采用当时最先进的0.13μm制造制程,运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程,ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说,这显然是个相当惊人的程度,不过显然1GHz在ARM11体系中不算是个均衡的设定,因此几乎没有厂商推出达到1GHz的ARM11架构处理器。
ARM11的逻辑核心也经过大量的改进,其中最重要的当属“静/动态组合转换的预测功能”。ARM11的执行单元包含一个64位、4种状态的地址转换缓冲,它主要用来储存最近使用过的转换地址。当采用动态转换预测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时,静态转换预测功能就会立刻接替它的位置。在实际测试中,单纯采用动态预测的准确率为88%,单纯采用静态预测机制的准确率 只有77%,而ARM11的静/动态预测组合机制可实现92%的高准确率。针对高时脉速度带来功耗增加的问题,ARM11采用一项名为“IEM (Intelligent Energy Manager)”的智能电源管理技术,该技术可根据任务负荷情况动态调节处理器的电压,进而有效降低自身的功耗。这一系列改进让ARM11的功耗效能比得以继续提高,平均每MHz只需消耗 0.6mW(有快取时为0.8mW)的电力,处理器的最高效能可达到660 Dhrystone MIPS,远超过上一代产品。大电流电感
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