ARM7內(nèi)核是0.9MIPS/MHz的三級(jí)流水線和馮·諾伊曼結(jié)構(gòu);

　　ARM9內(nèi)核是5級(jí)流水線，提供1.1MIPS/MHz的哈佛結(jié)構(gòu)。

　　arm7沒(méi)有mmu，arm720T是MMU的;arm9是有mmu的，arm940T只有Memory protection unit.不是一個(gè)完整的MMU。

　　ARM7TDMI提供了非常好的性能－功耗比。它包含了THUMB指令集快速乘法指令和ICE調(diào)試技術(shù)的內(nèi)核。ARM9的時(shí)鐘頻率比ARM7更高，采用哈佛結(jié)構(gòu)區(qū)分了數(shù)據(jù)總線和指令總線。

　　ARM9與ARM7的比較及優(yōu)化

　　目前越來(lái)越多的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)始采用ARM9處理器。理解ARM9與ARM7的差別，以及如何針對(duì)ARM9進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，成為了一個(gè)令人關(guān)注的話題。本文通過(guò)對(duì)ARM9處理器的特點(diǎn)介紹，介紹針對(duì)ARM9處理器進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化的一些有效方法。 隨著更多應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)向著更高級(jí)、更復(fù)雜的方向發(fā)展。作為32位結(jié)構(gòu)體系中的翹楚，ARM在各種應(yīng)用領(lǐng)域里得到了極其廣泛的應(yīng)用，成為目前國(guó)內(nèi)電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域里面的焦點(diǎn)之一（2005年一項(xiàng)針對(duì)國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者的調(diào)查表明，有63%的工程師把ARM作為32位CPU的首選）。過(guò)去幾年里，絕大部分ARM系統(tǒng)都是基于ARM7處理器，最近一年里，基于ARM9處理器的產(chǎn)品越來(lái)越多，研究ARM9的特點(diǎn)以及如何優(yōu)化從ARM7到 ARM9的移植，成為很多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)者所關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。 我們慣稱的ARM9系列中又存在ARM9與ARM9E兩個(gè)系列，其中ARM9 屬于ARM v4T架構(gòu)，典型處理器如ARM9TDMI和ARM922T；而ARM9E屬于ARM v5TE架構(gòu)，典型處理器如ARM926EJ和ARM946E。因?yàn)楹笳叩?a href='http://www.brongaenegriffin.com/v/tag/137/' target='_blank' class='arckwlink_none'>芯片數(shù)量和應(yīng)用更為廣泛，所以我們提到ARM9的時(shí)候更多地是特指ARM9E系列處理器（主要就是ARM926EJ和ARM946E這兩款處理器）。下面關(guān)于ARM9的介紹也是更多地集中于ARM9E。 ARM7處理器和ARM9E處理器的流水線差別 對(duì)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，硬件通常是第一考慮的因素。針對(duì)處理器來(lái)說(shuō)，流水線則是硬件差別的最明顯標(biāo)志，不同的流水線設(shè)計(jì)會(huì)產(chǎn)生一系列硬件差異。讓我們來(lái)比較一下ARM7和ARM9E的流水線，如圖1。 可以看到ARM9E從ARM7的3級(jí)流水線增加到了5級(jí)，ARM9E的流水線中容納了更多的邏輯操作，但是每一級(jí)的邏輯操作卻變得更為簡(jiǎn)單。比如原來(lái) ARM7的第三級(jí)流水，需要先內(nèi)部讀取寄存器、然后進(jìn)行相關(guān)的邏輯和算術(shù)運(yùn)算，接著處理結(jié)果回寫(xiě)，完成的動(dòng)作非常復(fù)雜；而在ARM9E的5級(jí)流水中，寄存器讀取、邏輯運(yùn)算、結(jié)果回寫(xiě)分散在不同的流水當(dāng)中，使得每一級(jí)流水處理的動(dòng)作非常簡(jiǎn)潔。這就使得處理器的主頻可以大幅度地提高。因?yàn)槊恳患?jí)流水都對(duì)應(yīng) CPU的一個(gè)時(shí)鐘周期，如果一級(jí)流水中的邏輯過(guò)于復(fù)雜，使得執(zhí)行時(shí)間居高不下，必然導(dǎo)致所需的時(shí)鐘周期變長(zhǎng)，造成CPU的主頻不能提升。所以流水線的拉長(zhǎng)，有利于CPU主頻的提高。在常用的芯片生產(chǎn)工藝下，ARM7一般運(yùn)行在100MHz左右，而ARM9E則至少在200MHz以上。