35、ARM Cortex - A9嵌入式微处理器全解析

ARM Cortex - A9嵌入式微处理器全解析

1. ARM Cortex - A9概述

ARM嵌入式微处理器家族已成为嵌入式系统中的主流架构之一，能为从iPhone到游戏机等众多设备提供低功耗的高性能支持。2015年，带有嵌入式ARM核心IP的芯片销量超过了140亿。ARM最新的核心架构有32位的ARMv7和64位的ARMv8。

Xilinx和Altera都推出了集成相同ARMv7 Cortex - A9双处理器核心的新设备系列。Altera的Arria V和Cyclone V设备，以及Xilinx的Zynq - 7000设备都包含了新的A9双核。两家厂商使用的Cortex - A9版本几乎相同，选择哪家厂商的产品，关键可能在于设备包含的额外功能和硬IP。Xilinx设备有双12位1 MSPS ADC和更大的片上内存，可将引导操作系统集成在芯片上；Altera则有更快的发射器（最高达100 GBps）和更多的逻辑资源，如LE和乘法器。

下面详细看看3地址（Rd <= Rn □ Rm）的ARM核心，它具有现代32位微处理器的许多标准特性：
- 每MHz具有2.5 DMIPS的双发射超标量流水线
- 800 MHz的双核处理器
- 32 KB指令和32 KB数据的L1 4路组关联缓存
- 两个处理器共享的512 KB、8路关联L2缓存
- 32位定时器和看门狗

此外，它还有一些高级特性：
- 动态分支预测
- 带有推测的乱序多发射指令队列
- 将16个架构寄存器重命名为56个物理寄存器
- 用于128位SIMD处理的NEON媒体处理加速器
- 支持单双精