ARM9 处理器系列

ARM968E-S

体积最小、含 DSP 增强的 ARM9 处理器，适合低功耗、数据密集型、嵌入式实时应用

面积最小、功耗最低的 ARM9 处理器是众多实时类型应用的理想之选。通过可轻松从标准接口集成的紧密耦合内存，该处理器可高效工作。

ARM946E-S

针对运行 RTOS 的实时应用的带 MPU 的 DSP 增强缓存处理器

包含可选高速缓存接口以及完整的内存保护单元的实时处理器。对于大部分代码位于主内存的应用，该处理器非常有用，它按需加载到缓存中，同时关键的异常处理代码和数据仍本地保留在紧密耦合的内存中。

ARM926EJ-S

带 Java 加速、DSP 扩展和 MMU 的应用处理器，用于基于操作系统的应用

ARM926EJ-S 处理器为入门级处理器，可支持众多操作系统，包括 Linux、Windows CE 和 Symbian。因此，此处理器是众多需要完全图形用户界面的应用的理想之选。

ARM9 系列处理器命名 - ARM9xxE(J)-S

• E - DSP 扩展
  • 用于有效微小数字饱和算法的增强指令
  • 单周期 32x16 乘法器实现
  • 32x16 和 16x16 乘法指令
  • 前导零计数指令
• J - 通过 Jazelle 的 Java 加速
  • 嵌入式 Jazelle 硬件加速 Java 性能，~1300CM @ 220MHz
  • 复杂性和功耗低于典型的 Java 硬件协处理器解决方案
  • 仅在 ARM926EJ-S 处理器上可用
• S – 可完全合成  

ARM9 系列处理器主要特点比较

有关 ARM9 系列处理器间特点比较的详细信息，也可参考处理器选择器。

迁移至 Cortex

ARM9 系列具有与最新 ARM Cortex 处理器相关的稳健路线图。Cortex-A 和 Cortex-R 系列提供强大的、功能丰富的备选产品，有助于轻松地将 ARM9 设计迁移至下一代。

ARM9 系列技术特点

• 基于 ARMv5TE 架构
• 高效的 5 阶段管道，更快的吞吐量和系统性能
  • 提取/解码/执行/内存/写回 
• 同时支持 ARM 和 Thumb^® 指令集 
  • 高效 ARM-Thumb 交互工作允许最佳组合性能和代码密度 
• 哈佛架构 - 独立的指令和数据内存接口 
  • 可用内存带宽增加 
  • 同时访问 I & D 内存 
  • 更高性能 
• 31 x 32 位寄存器 
• 32 位 ALU 和桶行移位器 
• 32 位 MAC 块增强 

CoreSight™ ETM9 接口用于增强调试和跟踪功能 

• 标准 AMBA^® AHB™ 接口
• 协处理器接口

内存控制器

• 内存操作受 MMU 或 MPU 控制 
• MMU 提供 
  • 虚拟内存支持
  • 快速上下文切换扩展 (FCSE) 
• MPU 支持 
  • 内存保护和边界 
  • 应用沙坑效应 
• 写缓冲 
  • 从外部内存解耦内部处理器
  • 可在 4 个独立地址中存储 16 个字
  • 清除缓冲脏行

灵活的缓存设计

• 硬件缓存架构 
• 大小可从 4 KB 到 128 KB（以 2 的方幂形式增长） 
• I & D 缓存可具有独立大小 
• 行长度固定为 8 个字 
• 固定 4 向集关联 
• 零等待状态存取 
• 关键词首先缓存行填充 
• 无阻塞 
• 虚拟寻址

灵活的 TCM 设计

• 哈佛机构
• 大小可为 0 KB 或 4 KB 到 1 MB（以二次方形式增长）
• 可具有独立大小
• 可为 RAM 或 ROM
• 允许等待状态 
• ARM968 上的双存储 TCM 
• 物理寻址 
  • 将非顺序存取停止一个周期以允许地址转换

DSP 增强 

• 单周期 32x16 乘法器实现 
  • 加快所有乘法指令 
  • 管道设计允许一个 16x16 或 32x16 开始每个周期 
• 新的 32x16 和 16x16 乘法指令 
  • 允许独立存取 16 位半寄存器 
  • 允许压缩的 16 位操作数高效使用 32 位带宽 
  • ARM ISA 提供 32x32 乘法指令 
• 有效微小数字饱和算法 
  • QADD、QSUB、QDADD、QDSUB 
• 前导零计数指令 
  • CLZ 加快标准化和除法