cpu系统架构,x86架构cpu有哪些型号

嵌入式硬件中的ARM处理器架构及其应用

摘要：本文主要介绍了ARM处理器架构，包括ARM920T架构的CPU、SOC片上系统处理器以及相关的外围设备，如LCD控制器、GPIO控制器、ADC和IIC等。同时，本文还探讨了ARM体系结构与硬件基础，如NOR Flash和NAND Flash的异同、CPU、MPU、MCU、SOC、SOPC的联系与差别，以及交叉编译的概念、基于ROM和RAM的运行方式区别、ARM处理器的哈佛结构和冯诺伊曼结构、ARM流水线技术以及RISC和CISC的区别等。

一、ARM处理器架构

1. ARM920T架构的CPU

ARM920T是ARM公司的32位RISC（精简指令集计算机）处理器内核，具有以下特点：

（1）采用精简指令集，每条指令简单且执行时间短，有助于提高指令的执行效率。

（2）哈佛结构，将指令和数据存储分开，提高了数据访问速度。

2. SOC片上系统处理器

（1）LCD控制器：用于控制液晶显示器的显示。

（2）GPIO控制器：用于控制通用输入/输出引脚。

（3）ADC：用于将模拟信号转换为数字信号。

（4）IIC：一种串行通信协议，用于连接微控制器和其他外围设备。

二、ARM体系结构与硬件基础

1. NOR Flash和NAND Flash

NOR Flash和NAND Flash都是FLASH芯片，断电不丢失。NOR Flash按块、BANK、扇区进行内存组织，读写最小单位是字节；NAND Flash按块、页进行内存组织，读写最小单位是页。NOR Flash读的快，NAND Flash写的快，后者寿命和可靠性较低，但价格便宜，适合存储大容量数据。

2. CPU、MPU、MCU、SOC、SOPC

CPU是中央处理器，执行程序代码，处理数据。MPU是内存保护单元，限制对内存区域的访问。MCU是微控制器单元，集成了运算器、控制器等。SoC是片上系统，将传统计算机组件集成到单个芯片上。SOPC是可编程片上系统，基于FPGA，允许用户配置和编程硬件。

3. 交叉编译

交叉编译是指在一个架构环境编译，另一个架构环境运行。

4. 基于ROM和RAM的运行方式

基于ROM的运行方式是指代码断电不丢失，运行时需要将代码缓存到RAM中；基于RAM的运行方式是指代码断电丢失，运行时直接在RAM中进行。

5. ARM处理器的哈佛结构和冯诺伊曼结构

ARM处理器有哈佛结构和冯诺伊曼结构两种。哈佛结构将指令和数据存储分开，提高了数据访问速度；冯诺伊曼结构将指令和数据存储在一起，访问速度相对较慢。

6. ARM流水线技术

流水线技术通过多个功能部件并行工作来提高处理器内核的执行效率。

7. RISC和CISC

RISC（精简指令集计算机）和CISC（复杂指令集计算机）是两种不同的处理器设计理念。RISC采用精简指令集，每条指令简单且执行时间短；CISC采用复杂指令集，指令功能强大，但执行时间较长。