ARM架构那些事
1、arm与指令集与架构
arm的全称为advanced risc machines，直译为高级精简指令集处理器;risc即为精简指令集，那么对应的就存在cisc，其为复杂指令集。
cisc指令集在计算机早期比较常用，cisc指令比较长，实现的功能比较多，这样对内存的访问相对比较少，但cpu设计相对复杂；而采用rics常用指令流水线来提高指令利用效率。
（注:risc--reduced instruction set computers，cisc--complex instruction set computers）
我们需要明确的是arm不生产芯片，它只是进行arm架构的设计，并授权给相应的半导体厂家来生产芯片，所以大家通常称arm为半导体知识产权（ip）提供商，与risc-v这种完全开放架构不同，目前看来risc-v完全开源且架构简单，给arm带来了新的挑战。
arm授权也是分不同层面的，包括架构层、内核层和应用层授权，不同层面所开放的具体内容不同，架构层可以直接修改成自己的处理器，而内核层也叫ip核层，主要是用于扩展自己的外设来形成自己的soc等，而应用层权限就更少了。
2、arm架构种类
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。
目前主要是三种cpu架构系列：
a 系列 （应用）
所有架构系列的最高性能
主要的arm 处理器 ip 范围：cortex-a、neoverse ， cortex-x
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。
r 系列（ 实时）
针对具有实时需求的系统进行优化
主要的arm 处理器 ip 范围：cortex-r
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。
m 系列 （微控制器）
专为小型、低功耗、高效节能装置而设计
主要的arm 处理器 ip 范围：cortex-m
能源效率、功耗及尺寸优先。安全性处理器、物联网以及像是穿戴式装置、小型感测器、通讯模块和智慧家庭产品等嵌入式装置，大部分单片机都是基于此架构来设计。
3、soc
在芯片行业soc与电池中的soc不同，这里的全称为system-on-a-chip，也叫片上系统。soc上不仅仅包括处理器核还包括一些访问总线，外设控制器、片内ram等等。
这样看来，我们平时看到的单片机，比如stm32芯片；处理器芯片，比如i.mx 6ull；或者是dsp，tms320280049等等，都可以认识为soc。
soc片上系统的各部分都是通过总线进行通信连接，通常总线分为地址总线、数据总线和控制总线。在cpu和内部ram之间可能存在多级高速缓存，这些缓存速度非常快，可以提高cpu访问数据的能力。
那一般内核里面有些什么呢？如下是cortex-m55的内核大致功能框架:
比如一些平时开发中提到的mpu内存保护单元、fpu浮点运算单元、dsp处理单元，jtag调试单元等等，都位于内核上。
3、两大体系结构
分别是冯诺依曼体系结构和哈佛体系结构。
冯·诺依曼结构采用代码与数据的统一编址，存储器上的程序和数据加载到ram中，然后cpu根据指令运行对应的程序。
哈佛结构是独立编址的，代码空间与数据空间分开：
所以大部分的单片机都采用的哈佛架构，当然现在也出现了非常多两者混合的形式。
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cisc指令集在计算机早期比较常用，cisc指令比较长，实现的功能比较多，这样对内存的访问相对比较少，但cpu设计相对复杂；而采用rics常用指令流水线来提高指令利用效率。
（注:risc--reduced instruction set computers，cisc--complex instruction set computers）
我们需要明确的是arm不生产芯片，它只是进行arm架构的设计，并授权给相应的半导体厂家来生产芯片，所以大家通常称arm为半导体知识产权（ip）提供商，与risc-v这种完全开放架构不同，目前看来risc-v完全开源且架构简单，给arm带来了新的挑战。
arm授权也是分不同层面的，包括架构层、内核层和应用层授权，不同层面所开放的具体内容不同，架构层可以直接修改成自己的处理器，而内核层也叫ip核层，主要是用于扩展自己的外设来形成自己的soc等，而应用层权限就更少了。
2、arm架构种类
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。
目前主要是三种cpu架构系列：
a 系列 （应用）
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主要的arm 处理器 ip 范围：cortex-a、neoverse ， cortex-x
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。
r 系列（ 实时）
针对具有实时需求的系统进行优化
主要的arm 处理器 ip 范围：cortex-r
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。
m 系列 （微控制器）
专为小型、低功耗、高效节能装置而设计
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3、soc
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这样看来，我们平时看到的单片机，比如stm32芯片；处理器芯片，比如i.mx 6ull；或者是dsp，tms320280049等等，都可以认识为soc。
soc片上系统的各部分都是通过总线进行通信连接，通常总线分为地址总线、数据总线和控制总线。在cpu和内部ram之间可能存在多级高速缓存，这些缓存速度非常快，可以提高cpu访问数据的能力。
那一般内核里面有些什么呢？如下是cortex-m55的内核大致功能框架:
比如一些平时开发中提到的mpu内存保护单元、fpu浮点运算单元、dsp处理单元，jtag调试单元等等，都位于内核上。
3、两大体系结构
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哈佛结构是独立编址的，代码空间与数据空间分开：
所以大部分的单片机都采用的哈佛架构，当然现在也出现了非常多两者混合的形式。
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