揭秘手机微处理器

揭秘手机微处理器

要谈手机微处理器，大家往往谈起它的主频等参数。其实这不算真正了解手机的未处理器。想要真正的了解他就一定要知道它是如何工作的。所以我们就来说说它的结构及其指令系统。这里我们就以arm微处理器为例，揭秘一下手机中最重要但也最容易被忽视的部分——微处理器。

讲之前一定要先说说arm公司，Arm公司是苹果、

acorn、vlsi、technology等公司合资企业。它从事基

于risc技术芯片的设计开发，设计了许多具有高性能

且价格与能耗都很低的risc处理器及相关技术、软件。Arm公司自己不生产芯片只将芯片的设计方案授权给其他公司。这使它与全球许多半导体、软件厂商有合作关系。基于这种关系arm变成许多全球性的risc标准的代名词。Arm商品模式使其占手机处理器90%的市场份额，上网本处理器30%的市场份额，平板电脑处理器80%的市场份额。也正因为如此，所以我们以arm微处理器为例子。

首先，我们先说说arm微处理器指令的分类和它的格式。ARM微处理器的指令集是加载/存储型的，也即指令集仅能处理寄存器中的数据，而且处理结果都要放回寄存器中，而对系统存储器的访问则需要通过专门的加载/存储指令来完成。ARM微处理器的指令集可以分为跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器处理指令、加载/存储指令、协处理器指令和异常产生指令。为了方便表示其之间的关系，我们有图表表出。

Arm微处理器指令集

具体的指令及其功能由下表列出，但要指出的是指令为arm微处理器的基本指令，不

包括派生的亲人们指令。

其次，说一下指令的条件域。当处理器工作在ARM状态时，几乎所有的指令均根据CPSR中条件码的状态和指令的条件域有条件的执行。当指令的执行条件满足时，指令被执行，否则指令被忽略。

每一条ARM指令包含4位的条件码，位于指令的最高4位[31:28]。条件码共有16种，每种条件码可用两个字符表示，这两个字符可以添加在指令助记符的后面和指令同时使用。在16种条件标志码中，只有15种可以使用，，第16种（1111）为系统保留，暂时不能使用。

最后，我们来总结一下arm微处理器的指令寻址方式：立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基址变址寻址、多寄存器寻址、相对寻址、堆栈寻址。

特别的介绍一下risc技术，嵌入式微处理器可以分为两类：CISC和RISC。C ISC 是复杂指令系统计算机；随着计算机技术的发展而不断引入新的复杂的指令集，

计算机的体系结构会越来越复杂。而RISC是精简指令系统计算机，采用固定长度

的指令格式，使用单周期指令，大量使用寄存器，可用加载/存储指令批量传输数

据，在循环处理中使用地址的自动增减。而arm微处理器是典型的risc处理器即

只有Load/Store的存/取指令可以访问存储器，其余指令都不允许进行存储器操作。

简要的说完了arm微处理器的指令系统。下面我们来看看它的大致结构!在我们的电脑里以x86结构为基础的intel与amd占据着主导地位，不过在手机、平板电脑等移动设备上，arm架构的处理器处于垄断的地位。目前主要是以arm cortex8和arm11为核心的手机微处理器。还有越来越有主流趋势的arm cortex a9.由于电脑的部件早已标准化，其性能以不是单单由cpu所能决定的。它是由各个组件在一起综合判定的。而且其大部分的组件用户可替换升级。但手机不同一方面因为各大厂商的垄断，另一方面是因为手机发展的时间较短，造成手机没有形成一个统一的行业标准，所以我们用户基本丧失对其改动的可能。这就使手机cpu的位置变得尤为重要。

下面让我们来看一下arm微处理器的结构。它是由处理器核、用于边界扫描的TAP 控制器、在线仿真器ICE。双向数据总线D【31:0】被分为单向输入和输出总线，以便于与外部存储器兼容。

Arm7dmi内部结构

以上，我们简单的了解了一下微处理器的指令系统与其结构。相信大家对它已经有了一个大概的认识。关于手机微处理器的知识博大精深，我们现在所看到的也仅仅只是其冰山的一角。所以我们要努力学习与探索，才能更加深入的了解它……