ARM指令集架构以及内核命名分类

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#arm #mcu #stm32

本文介绍了ARM架构的最新发展，特别是ARMv9架构的推出。ARMv9不仅扩展了之前的ARMv8-A、ARMv8-R和ARMv8-M系列，还预示着未来一系列处理器的诞生。了解这一关键更新对于掌握嵌入式系统和移动计算领域的最新动态至关重要。

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#大版本：ARMv1 ~ ARMv9
然后可以进一步划分，比如：ARMv8-A、 ARMv8-R、 ARMv8-M
ARMv9架构是今年（2021年）才推出的，将有更多系列处理器。

ARM指令集架构图：
ARM指令集架构图ARM内核命名分类图：
ARM内核命名分类

《Armv8/armv9架构入门指南》-【第五章】- ARMv8 指令集简介
baron-周贺贺-代码改变世界ctw
05-07 1382
5. ARMv8 指令集简介 ARMv8架构中引入的最重要的变化之一是增加了64位指令集。该指令集补充了现有的32位指令集架构。这一指令集提供了对64位宽整数寄存器和数据操作的访问，以及使用64位内存指针的能力。新的指令集被称为A64，并且在AArch64状态下执行。ARMv8架构还包括原始的ARM指令集（现称为A32）和Thumb（T32）指令集。A32和T32都以AArch32状态执行，并且向后与ARMv7架构兼容。 虽然ARMv8-A向后兼容了32位ARM架构的特性，但A64指令集与旧的ISA指令是独
ARM SIMD 指令集：NEON 简介
Man
03-12 2万+
ARM SIMD指令集——NEON简介SIMD简介NEON简介指令向量数据类型内在函数参考连接 SIMD简介 SIMD，即 single instruction multiple data，单指令流多数据流，也就是说一次运算指令可以执行多个数据流，从而提高程序的运算速度。 NEON简介 NEON 是一种压缩的 SIMD 架构，由ARMv7引入，在ARMv8对其功能进行了扩展，支持包括加法、乘法、比较、移位、绝对值 、极大极小极值运算、保存和加载指令等运算。 ARMV7-A/R ARMV8-
ARM之指令集和结构
雨于鱼的博客
05-12 2255
一、指令集    1、CISC复杂指令集CPU，CISC体系的设计理念使用最少的指令来完成任务
汇编语言笔记-ARM架构指令集
weixin_47447179的博客
02-21 8286
本文介绍ARM架构，Thumb状态下的汇编程序指令集
arm指令、arm结构和编程
07-02
对Arm指令绍 Arm系统结构和编程 两本电子书
ARM命名规则
weixin_30576859的博客
03-22 326
ARM==AdvancedRISCMachines 它开创了一种崭新的商业模式，实现了无厂房式工厂，依靠出售芯片技术知识产权的授权来盈利。 其次，ARM是一种architecture，同MIPS、PowerPC、X86等并列。谈到架构，这实际上本身就是一个很复杂的概念。就现在的理解来看，架构是一种系统设计蓝图，规划了方方面面的技术规范。应该说，架构是理论，那么采用同样的架构...
ARM架构 分类： arm-linux-Ubuntu ...
weixin_30420305的博客
07-22 587
ARM架构（过去称作进阶精简指令集机器（Advanced RISC Machine），更早称作Acorn RISC Machine）是一个32位元精简指令集（RISC） 中央处理器（processor）架构，其广泛地使用在许多嵌入式系统（embedded）设计。由于节能的特点，ARM处理器非常适用于移动通讯领域，符合其主要设计目标为低耗电的特性。 目录 历史 内核种类 ...
一文梳理基础概念：ARM指令集、ARM架构、ARM内核、Cortex、SOC、芯片、单片机之间的关系【科普】
2301_81770659的博客
11-03 2212
指令集是存储于CPU内部，用来引导CPU进行加减运算和控制计算机操作系统的一系列指令集合，其本质是段二进制机器码，对于32位的cpu，这些指令就是一个个32位的01的序列，不同的值就代表了不同的机器指令，cpu的硬件能完美的解析并执行这些指令，比如寻址、运算、异常处理等等。CPU可以识别机器码，但程序员很难看懂机器码，更别说用它来写软件，因此后面就有了汇编语言，汇编语言与机器码一一对应，现在有很多不同版本的汇编语言，本质上就是有不同的指令集。
ARM芯片、内核、架构、指令集的联系与区别
zhizhuan3361的博客
05-21 2万+
问题1：单片机和CPU的区别在嵌入式领域ARM芯片和CPU有什么区别呢？其实随着嵌入式科技的不断发展，单片机（像ARM芯片）和CPU的界限越来越模糊，我们暂且可以认为ARM芯片就是一个CPU，或者暂且认为单片机就相当于一个CPU。问题2：什么是ARM芯片凡是采用ARM内核的芯片（或者凡是采用ARM内核的CPU）都是ARM芯片。例如高通的OMAP36X0系列处理器（Droid 2和Droid X用的...
ARM处理器内核、Cortex、ARM指令集架构、ARMv8、soc 是什么？
m0_73482095的博客
04-11 1722
AMBA 指定了两个总线，称为AXI的高性能系统总线，和称为APB的低功耗外设总线，APB通常用于连接所有外设，AXI则用于存储器和其他发高速设备，大多数设备都有一定数量的芯片上存储以及连接外设存储器设备的接口，但是注意，与设备的外部连接并不是AMBA总线，这仅在设备内部使用，并不外露。3、ARM处理器的内核是统一的，由ARM公司提供，而片内部件则是多样的，由各大半导体公司设计，这使得ARM设计嵌入式系统的时候，可以基于同样的核心，使用不同的片内外设，从而具有很大的优势。
ARM的命名规则
xhanwu的专栏
09-11 955
一、什么是ARM？     学习ARM学习到现在，有了一定的认识。可以从几个不同的角度去认识：     ·首先，ARM是Advanced RISC Machines，1991年成立于英国剑桥的公司。它开创了一种崭新的商业模式，实现了无厂房式工厂，依靠出售芯片技术知识产权的授权来盈利。     ·其次，ARM是一种architecture，同MIPS、PowerPC、X86等
ARM体系结构介绍
nihaozz123的博客
06-21 1万+
ARM 是单片机从业者，绕不开的一门技能，是从业向更深层次进阶的平台。本文章介绍ARM的构成、分布、调用，认真阅读后对此有清晰的认识，扫盲ARM概念。
ARM架构
m0_68967611的博客
07-23 5630
灰色表示不存在1. 每个小方块是一个寄存器，32位处理器，每个寄存器都是32位的。2. 寄存器是没有地址的，通过寄存器的编号进行访问，R0-R15,cpsr,spsr寄存器为什么没有地址？编译生成32位的机器码32位机器码中需要存储add的信息，r0,r1,r2(如果用地址的话，地址就占32位，r0，r1，r2每个寄存器都有32个地址，32位的机器码存不下，溢出了，所以不用地址指向寄存器)的信息。add被编译生成4位机器码r0,r1,r2也会被编译生成4位机器码。
ARM编程模型-常用指令集
weixin_43586667的博客
09-03 5857
由上述例子所示，每调用一级子函数，我们都把返回地址存入到未分组寄存器中，但是未分组寄存器毕竟是有限的，像Linux内核函数的调用层次往往很深，通用寄存器根本不够用，要想保存返回地址，就需要对数据进行压栈，那我们就要为每个模式的栈设置空间。操作数1应是一个寄存器，操作数2可以是一个寄存器，被移位的寄存器，或一个立即数。未设置的掩码位保持不变。对大多数的Thumb指令而言，没有使用条件执行（标志一直都是置位的），源寄存器和目标寄存器是相同的，只使用了低端寄存器，常量有大小的限制，没有使用内嵌桶形移位器。
ARM的指令结构及存储系统
究理观心
07-17 1478
一、ARM的指令结构 1、ARM汇编程序组成： 汇编指令+伪操作+宏指令（instruction directive pseudo-instruction）； 伪操作：定义符号、数据等使用 宏指令：使用宏定义指令方式 2、汇编指令的组成： 操作码、操作条件(根据CPSR中的N、Z、C、V等标志)、操作数（源、目的/地址或寄存器）、条件、地址变化等等；
ARM指令系统
热门推荐
LSG_Dawn的博客
08-19 3万+
第3章 ARM指令系统 3.1  ARM处理器的指令格式 3.1.1  ARM指令集的特点 第3章 ARM指令系统 第3章 ARM指令系统 3.1  ARM处理器的指令格式 3.1.1  ARM指令集的特点 ARM内核属于RISC结构，所以其指令集有着一些独特的特点：指令长度固定，指令格式的种类少，寻址方式简单。由于ARM处理器采用固定长度的32位指令，因此处理器内部
ARM架构种类
嵌入式之斋
09-24 2949
内核与架构经常有一些朋友分不清，我们常说的ARMV1~ARMV9都是表示不同版本的架构，不同的架构，指令集也存在差异，然而根据不同的架构又开发出了不同CPU内核，比如Cortex-A，Cortex-M等。主要用于复杂的计算应用领域，例如PC、笔记本电脑、智能电视、服务器、联网设备、智能手机、车用信息娱乐系统、云存储设备和超级计算机。需要实时响应需求的安全关键应用或需要决定性响应的应用，例如医疗设备、车辆驾驶、刹车与警示、网络和储存设备，以及嵌入式控制系统。专为小型、低功耗、高效节能装置而设计。
ARM 命名规则、架构
qlexcel的专栏
07-15 5205
处理器的命名应该包含两类：指令集架构命名规则和处理器系列规则。         可以先来看一张简图：         可见：架构的命名比较规则从ARMv1到ARMv8，数字越大越先进。但是处理器系列的命名就比较混乱了，因此接下来以架构的顺序来介绍ARM的历史：
第二章 ARM体系结构与指令集——ARM
xiaobai06的博客
01-08 5037
1.arm体系结构的版本(了解) ARM指令集体系结构，从最初开发至今已有了重大改进，而且将会不断完善和发展。 为了精确表达每个ARM实现中所使用的指令集，到目前ARM体系结构共定义了8个版本， 以版本号v1～v8表示，各版本特点如下。 (1)版本1（v1） 该版本包括： ●基本数据处理指令（不包括乘法）。 ●字节、字以及半字加载/存储指令。 ●分支（branch）指令，包括用于子程序调用的分支与链接（branch-and-link）指令。 ●软件中断指令，用于进行操作系统调用。 ●26位地址总线。 (2)
一个SOC中有不同架构的ARM内核，怎么判断使用什么指令集
最新发布
04-15
<think>好的，用户的问题是关于如何根据ARM内核架构来判断SOC中不同架构的ARM内核所使用的指令集。我需要先理解用户的需求，然后找到正确的方法来解答。 首先，用户提到了ARM指令集的不同类型，比如ARM64、ARM32、THUMB等，以及ARM架构和内核的关系。根据提供的引用资料，ARM指令集是基于RISC的，不同版本架构支持不同指令集。用户想知道如何根据内核架构来判断使用的指令集。 我需要整理ARM内核架构与指令集的对应关系。比如，Cortex-A系列通常使用AArch64或AArch32，对应ARMv8指令集的不同模式。Cortex-M系列可能使用Thumb或Thumb-2指令集。同时，不同的架构版本（如ARMv7、ARMv8）会影响支持的指令集类型。 接下来，我应该分步骤说明判断方法。第一步是确定内核型号，比如Cortex-A、Cortex-R还是Cortex-M。不同系列的内核支持的指令集不同。第二步是查看ARM架构版本，比如ARMv7通常支持ARM和Thumb-2，而ARMv8引入了AArch64。第三步需要考虑处理器的工作模式，比如AArch32兼容ARMv7指令集，而AArch64使用新的指令集。第四步是参考技术文档，比如ARM官方资料或内核手册，确认具体的指令集支持。 还需要注意一些特殊情况，比如Cortex-M系列主要用Thumb-2，而ARMv8-M可能支持部分ARMv8指令。此外，内核型号中的字母可能暗示指令集，比如Cortex-A53的“A”代表应用处理器，通常支持ARMv8指令集。 最后，我应该举例说明，比如Cortex-A72属于ARMv8-A架构，支持AArch64和AArch32，而Cortex-M4属于ARMv7E-M架构，使用Thumb-2。同时，提醒用户查阅官方文档以确认具体信息，并可能提供相关参考资料链接。 这样整理后，用户应该能够根据内核型号和架构版本来判断使用的指令集。需要确保步骤清晰，例子具体，并引用提供的资料来支持回答。</think>要判断SOC中不同架构的ARM内核使用的指令集，可通过以下步骤分析： ### 一、核心判断依据 1. **内核型号与架构版本对应** ARM内核命名（如Cortex-A77、Cortex-M4）直接关联其架构版本。例如： - Cortex-A**系列通常对应ARMv7/ARMv8-A架构 - Cortex-M**系列对应ARMv6-M/ARMv7-M/ARMv8-M架构 - Cortex-R**系列对应ARMv7-R/ARMv8-R架构 2. **架构版本与指令集映射** - **ARMv4/v5架构**：仅支持ARM32指令集（32位定长指令） - **ARMv6架构**：引入Thumb-2指令集（混合16/32位） - **ARMv7架构**：全面支持Thumb-2，细分： - ARMv7-A（应用处理器）：支持ARM/Thumb-2/NEON/VFP - ARMv7-M（微控制器）：仅Thumb-2 - **ARMv8架构**（重大变革）： - AArch64模式：全新ARM64指令集（64位定长） - AArch32模式：兼容ARMv7指令集[^1] ### 二、具体判断流程 1. **通过内核型号查架构** | 内核示例 | 架构版本 | 主要指令集 | |---------------|-----------|-------------------------------| | Cortex-A72 | ARMv8-A | AArch64（默认）/AArch32 | | Cortex-M7 | ARMv7E-M | Thumb-2（含DSP扩展） | | Cortex-R5 | ARMv7-R | ARM/Thumb-2（带实时性扩展） | 2. **观察功能特性** - 含**NEON单元**的内核（如Cortex-A系列）支持SIMD指令集 - 带**FPU**的内核（如Cortex-M4/M7）支持VFP指令集 - **TrustZone**技术标识（如Cortex-A35）需ARMv8-A架构 3. **二进制特征验证** 通过反汇编查看指令特征： - ARM32：定长4字节指令（如`E3A00000`） - Thumb-2：混合16/32位指令（如`B580`+`EDDF 0A03`） - ARM64：定长4字节且操作码结构不同（如`D503201F`） ### 三、特殊场景处理 1. **ARMv8-M架构** 虽然属于ARMv8系列，但Cortex-M23/M33仍主要使用Thumb-2指令集，仅新增少量安全扩展指令。 2. **64位兼容模式** ARMv8-A处理器在AArch32模式下运行时，实际执行的是ARMv7指令集的子集[^2]。 ### 四、工具辅助验证 ```bash # 查看Linux系统CPU信息 cat /proc/cpuinfo | grep "CPU architecture" # ARM官方工具链查询 arm-none-eabi-readelf -A <elf_file> | grep "Tag_CPU_arch" ```
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