ARM7內(nèi)核是0.9MIPS/MHz的三級流水線和馮·諾伊曼結構;

　　ARM9內(nèi)核是5級流水線，提供1.1MIPS/MHz的哈佛結構。

　　arm7沒有mmu，arm720T是MMU的;arm9是有mmu的，arm940T只有Memory protection unit.不是一個完整的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)試技術的內(nèi)核。ARM9的時鐘頻率比ARM7更高，采用哈佛結構區(qū)分了數(shù)據(jù)總線和指令總線。

　　ARM9與ARM7的比較及優(yōu)化

　　目前越來越多的嵌入式系統(tǒng)設計開始采用ARM9處理器。理解ARM9與ARM7的差別，以及如何針對ARM9進行系統(tǒng)優(yōu)化，成為了一個令人關注的話題。本文通過對ARM9處理器的特點介紹，介紹針對ARM9處理器進行系統(tǒng)優(yōu)化的一些有效方法。 隨著更多應用在嵌入式系統(tǒng)中的實現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)設計向著更高級、更復雜的方向發(fā)展。作為32位結構體系中的翹楚，ARM在各種應用領域里得到了極其廣泛的應用，成為目前國內(nèi)電子設計領域里面的焦點之一（2005年一項針對國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)開發(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)品越來越多，研究ARM9的特點以及如何優(yōu)化從ARM7到 ARM9的移植，成為很多嵌入式系統(tǒng)設計者所關注的熱點問題。 我們慣稱的ARM9系列中又存在ARM9與ARM9E兩個系列，其中ARM9 屬于ARM v4T架構，典型處理器如ARM9TDMI和ARM922T；而ARM9E屬于ARM v5TE架構，典型處理器如ARM926EJ和ARM946E。因為后者的芯片數(shù)量和應用更為廣泛，所以我們提到ARM9的時候更多地是特指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 對嵌入式系統(tǒng)設計者來說，硬件通常是第一考慮的因素。針對處理器來說，流水線則是硬件差別的最明顯標志，不同的流水線設計會產(chǎn)生一系列硬件差異。讓我們來比較一下ARM7和ARM9E的流水線，如圖1。 可以看到ARM9E從ARM7的3級流水線增加到了5級，ARM9E的流水線中容納了更多的邏輯操作，但是每一級的邏輯操作卻變得更為簡單。比如原來 ARM7的第三級流水，需要先內(nèi)部讀取寄存器、然后進行相關的邏輯和算術運算，接著處理結果回寫，完成的動作非常復雜；而在ARM9E的5級流水中，寄存器讀取、邏輯運算、結果回寫分散在不同的流水當中，使得每一級流水處理的動作非常簡潔。這就使得處理器的主頻可以大幅度地提高。因為每一級流水都對應 CPU的一個時鐘周期，如果一級流水中的邏輯過于復雜，使得執(zhí)行時間居高不下，必然導致所需的時鐘周期變長，造成CPU的主頻不能提升。所以流水線的拉長，有利于CPU主頻的提高。在常用的芯片生產(chǎn)工藝下，ARM7一般運行在100MHz左右，而ARM9E則至少在200MHz以上。