ARM单片机与ARM内核

Jacktang

ARM单片机与ARM内核 [复制链接]

    人们常常把ARM架构和ARM单片机混淆，其实使用ARM内核的单片机有很多，比如ST公司的STM32F103，它就是使用ARM-Cortext M3内核，那么究竟什么是ARM内核呢？


     MCU(Microcontrol Unit)俗称单片机，它有CPU，ROM,RAM,I/O，中断系统，定时器，时钟系统，ADC,DAC等，其中的CPU是核心，它有ARM公司设计，而别的外设单元，比如定时器，IO口，就灵活的由单片机厂商设计制造。而事实上，ARM公司早已把寻址空间映射好了，比如一部分预留给片上外设，一部分预留给RAM，厂家只要参考这个，就可以自定义添加自己设计的外设。这就是基于ARM内核的MCU。


关于总线：


      ARM Cortex-M3的总线是AHB，它通过桥接器与APB2和APB1连接，其中APB1可以访问DAC,I2C,UZRT等，而APB2可以访问ADC,GPIO等。有意思的是，GPIO口就像RAM一样，也是通过总线访问的。

bigbat

谢谢，请问ARM公司自己有没有设计一些外设出来？一直搞不懂“指令集授权”与“核心授权”是怎么回事？烦请科普一下。

Jacktang

ARM授权从高到低大体分为三种，即架构授权、内核授权以及使用授权(实际的授权中，授权费用会根据其制造特性、用途、对架构的改动以及所选ARM架构版本的不同特性而出现较大差异)。
　　架构授权：
　 　     顾名思义，指令集授权是指企业购买了架构级的ARM处理器设计、制造许可。有了这一级别的授权，厂商便可以从整个架构和指令集方面入手，
         对ARM架构进行大幅度改造，甚至可以对ARM指令集进行扩展或缩减，以便达到更高性能、更低功耗或更低成本等不同目的。
         拥有架构授权的典型厂商包括高通、苹果、微软等财大气粗的行业巨头，因此架构级授权的价格可想而知;
         当然，拥有架构级授权的高通和苹果所制造的ARM处理器也总是拥有更低的功耗和更高的性能。
　　内核授权：
　　       内核授权则是指用户可以将其所购买的ARM核心应用到其自行设计的芯片中。但用户不得对其购买的ARM核心本身进行修改。
          拥有内核级授权的厂商多如牛毛，包括德州仪器、博通、飞思卡尔、富士通以及Calxeda等等等等。
          内核授权通常价格更低，但由于ARM架构本身拥有非常良好的扩展性，
          因此，拥有内核授权的厂商亦可通过ARM架构的外围设计，在保持ARM处理器自身特性的前提下实现众多功能。
　　使用授权：
　　       作为最低的授权等级，拥有使用授权的用户只能购买已经封装好的ARM处理器核心，而如果想要实现更多功能和特性，
          则只能通过增加封装之外的DSP核心的形式来实现(当然，也可以通过对芯片的再封装方法来实现)。
          由于担心对知识产权保护不力，ARM对很多中国背景的企业均采取这一级别的授权。
　　间接授权：
　　       需要说明的是，上述三种级别的授权均不允许被授权者再次出售ARM架构授权。而对于半导体工厂而言，ARM通常会对其进行特殊授权。
          这使得台积电、三星半导体等拥有半导体代工业务的企业不仅能够直接向用户出货拥有ARM内核的芯片，更在一定情况下拥有重置ARM内核的实力和权力。这也就让很多根本无法取得ARM授权的企业能够间接的使用或拥有ARM核心;当然，这种方法所带来的成本通常也比要直接从ARM手中买授权的价格高出数倍。简单的说，芯片代工厂在某种程度上扮演了ARM授权代理商的角色，
          其存在可以满足某些用户小批量生产以及早期论证和试验的需要。

bigbat

Jacktang 发表于 2019-3-17 19:37
ARM授权从高到低大体分为三种，即架构授权、内核授权以及使用授权(实际的授权中，授权费用会根据其制造特性 ...

十分谢谢@Jacktang,在请教一个问题：“ARM公司的软核指令集”这种算什么授权？如果在FPGA当中用了ARM的指令集呢？