目前非常流行的ARM芯核有ARM7TDMI，StrongARM，ARM720T，ARM9TDMI，ARM922T，ARM940T，RM946T，ARM966T，ARM10TDMI等。自V5以來，ARM公司提供Piccolo DSP的芯核給芯片設計得，用于設計ARMDSP的SOC（System On Chip）結構芯片。此外，ARM芯片還獲得了許多實時操作系統（Real Time Operating System）供應商的支持，比較知名的有：Windows CE、Linux、pSOS、VxWorks、Nucleus、EPOC、uCOS、BeOS等。

隨著國內嵌入式應用領域的發展，ARM芯片必然會獲得廣泛的重視和應用。比如ST公司的基于CORTEX-M3內核的芯片STM32F103、基于CORTEX-M4內核的芯片STM32F4，是目前最流行的CORTEX-M3內核的芯片。

　　NXP公司的基于CORTEX-M3內核的芯片LPC1768、LPC1788、基于CORTEX-M0+內核的芯片LPC800系列，ARM9內核的芯片LPC3250，在設計中的認可率也比較高。

　　由于 ARM 微處理器的眾多優點，隨著國內外嵌入式應用領域的逐步發展， ARM 微處理器開始廣泛應用。但是，由于 ARM 微處理器有多達十幾種的內核結構，幾十個芯片生產廠家，以及千變萬化的內部功能配置組合，給開發人員在選擇方案時帶來一定的困難，所以，對 ARM芯片做一些對比研究是十分必要的。

　arm芯片選型

　　從應用的角度出發，對在選擇 ARM 微處理器時所應考慮的主要問題做一些簡要的探討。?

　　1 ARM 芯片選擇的一般原則

　　從應用的角度，對在選擇 ARM 芯片時所應考慮的主要困素做一具體的說明。

　　1.1 ARM 芯核

　　假如希望使用 WinCE 或 Linux 等操作系統以減少軟件開發時間，就需要選擇 ARM720T 以上帶有 MMU ( memory management unit )功能的 ARM 芯片， ARM720T 、 Stron-gARM 、 ARM920T 、 ARM922T 、 ARM946T 都帶有 MMU 功能。而 ARM7TDMI 沒有 MMU ，不支持 Windows CE 和大部分的 Linux ，但目前有 uCLinux 等少數幾種 Linux 不需要 MMU 的支持。

　　1.2 系統時鐘控制器

　　系統時鐘決定了 ARM 芯片的處理速度。 ARM7 的處理速度為0.9 MIPS/MHz ，常見的 ARM7 芯片系統主時鐘為20 MHz-133MHz ， ARM9 的處理速度為1.1 MIPS/MHz ，常見的 ARM9 的系統主時鐘為100 MHz-233MHz ， ARM10 最高可以達到700 MHz 。不同芯片對時鐘的處理不同，有的芯片只有一個主時鐘頻率，這樣的芯片可能不能同時顧及 UART 和音頻時鐘準確性，如 Cirrus Logic 的 EP7312 等;有的芯片內部時鐘控制器可以分別為 CPU 核和 USB 、 UART 、 DSP 、音頻等功能部件提供同頻率的時鐘，如 PHILIPS 公司 SAA7750 等芯片。?

　　1.3 內部存儲器容量

　　在不需要大容量存儲器時，可以考慮選用有內置存儲器的 ARM 芯片。見表1。?

　　表1

內置USB控制器的ARM芯片

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　　USB

　　許多ARM芯片內置有USB控制器，有些芯片甚至同時有USB Host和USB Slave控制器。見表2。

　內置USB控制器的ARM芯片
?

　　GPIO

　　　1.5 GPIO數量

　　在某些芯片供應商提供的說明書中，往往申明的是最大可能的GPIO數量，但是有許多引腳是和地址線、數據線、串口線等引腳復用的。這樣在系統設計時需要計算實際可以使用的GPIO數量。

　　1.6 中斷控制器

　　ARM內核只提供快速中斷（FIQ）和標準中斷（IRQ）兩個中斷向量。但各個半導體廠家在設計芯片時加入了自己同的中斷控制器，以便支持諸如串行口、外部中斷、時鐘斷等硬件中斷。外部中斷控制是選擇芯片必須考慮的重要因素，合理的外部中斷設計可以很大程度的減少任務調度工作量。例如PHILIPS公司的SAA7750，所有GPIO都可以設置成FIQ或IRQ，并且可以選擇升沿、下降沿、高電平、低電平四種中斷方式。這使得紅外線遙控接收、指輪盤和鍵盤等任務都可以作為背景程序運行。而Cirrus Logic公司的EP7312芯片，只有4個外部中斷源，并且 每個中斷源都只能是低電平或才高電平中斷，樣在用于接收紅外線信號的場合時，就必須用查詢方式，會浪費大量CPU時間。

　　1.7 IIS（Integrate Interface of Sound）接口

　　即集成音頻接口。如果設計者頻應用產品，IIS總線接口是必需的。

　　1.8 nWAIT信號

　　外部總線速度控制信號。不是每個ARM芯片都提供這個信號引腳，利用這個信號與廉價的GAL芯片就可以實現與符合PCMCIA標準的WLAN卡和Bluetooth卡的接口，而不需要外加高成本的PCMCIA專用控制芯片。另外，當需要擴展外部DSP協處理器時，此信號也是必需的。

　　1.9 RTC（Real Time Clock）

　　很多ARM芯片都提供實時時鐘功能，但方式不同。如Cirrus Logic公司的EP7312的RTC只是一個32位計數器，需要通過軟件計算出年月日時分秒；而SAA7750和S3C2410等芯片的RTC直接提供年月日時分秒格式。

　　1.10 LCD控制器

　　有些ARM芯片內置LCD控制器，有的甚至內置64K彩色TFT LCD控制器。在設計PDA和手持式顯示記錄設備時，選用內置LCD控制器的ARM芯片如S1C2410較為適宜。

　　1.11 PWM輸出

　　有些ARM芯片有2～8路PWM輸出，可以用于電機控制或語音輸出等場合。

　　1.12 ADC和DAC

　　有些ARM芯片內置2～8通道8～12位通用ADC，可以用于電池檢測、觸摸屏和溫度監測等。PHILIPS的SAA7750更是內置了一個16位立體聲音頻ADC和DAC，并且帶耳機驅動。

　　1.13 擴展總線

　　大部分ARM芯片具有外部SDRAM和SRAM擴展接口，不同的ARM芯片可以擴展的芯片數量即片選線數量不同，外部數據總線有8位、16位或32位。某些特殊應用ARM芯片如德國Micronas的PUC3030A沒有外部擴展功能。

　　1.14 UART和IrDA

　　幾乎所有的ARM芯片都具有1～2個UART接口，可以用于和PC機通訊或用Angel進行調試。一般的ARM芯片通訊波特率為115，200bps，少數專為藍牙技術應用設計的ARM芯片的UART通訊波特率可以達到920Kbps，如Linkup公司L7205。

　　1.15 DSP協處理器，見表3。

　表3 ARM+DSP結構的ARM芯片

　　FPGA

　　1.16 內置FPGA

　　有些ARM芯片內置有FPGA，適合于通訊等領域。見表4

　表4 ARM+FPGA結構的ARM芯片

　　　1.17 時鐘計數器和看門狗

　　一般ARM芯片都具有2～4個16位或32位時鐘計數器和一個看門狗計數器。

　　1.18 電源管理功能

　　ARM芯片的耗電量與工作頻率成正比，一般ARM芯片都有低功耗模式、睡眠模式和關閉模式。

　　1.19 DMA控制器

　　有些ARM芯片內部集成有DMA（Direct Memory Access），可以和硬盤等外部設備高速交換數據，同時減少數據交換時對CPU資源的占用。

　　另外，還可以選擇的內部功能部件有：HDLC，SDLC，CD-ROM Decoder，Ethernet MAC，VGA controller，DC-DC。可以選擇的內置接口有：IIC，SPDIF，CAN，SPI，PCI，PCMCIA。

　　最后需說明的是封裝問題。ARM芯片現在主要的封裝有QFP、TQFP、PQFP、LQFP、BGA、LBGA等形式，BGA封裝具有芯片面積小的特點，可以減少PCB板的面積，但是需要專用的焊接設備，無法手工焊接。另外一般BGA封裝的ARM芯片無法用雙面板完成PCB布線，需要多層PCB板布線。

　　2 多芯核結構ARM芯片的選擇

　　為了增強多任務處理能力、數學運算能力、多媒體以及網絡處理能力，某些供應商提供的ARM芯片內置多個芯核，目前常見的ARM+DSP，ARM+FPGA，ARM+ARM等結構。

　　2.1 多ARM芯核

　　為了增強多任務處理能力和多媒體處理能力，某些ARM芯片內置多個ARM芯核。例如Portal player公司的PP5002內部集成了兩個ARM7TDMI芯核，可以應用于便攜式MP3播放器的編碼器或解碼器。從科勝訊公司（Conexant）分離出云的專門致力于高速通訊芯片設計生產的MinSpeed公司就在其多款高速通訊芯片中集成了2～4個ARM7TDMI內核。

　　2.2 ARM芯核+DSP芯核

　　為了增強數學運算功能和多媒體處理功能，許多供應商在其ARM芯片內增加了DSP協處理器。通常加入的DSP苡核有ARM公司的Piccolo DSP芯核、OAK公司16位定點DSP芯核、TI的TMS320C5000系列DSP芯核、Motorola的56K DSP芯核等。見表3。

　　2.3 ARM芯核+FPGA

　　為了提高系統硬件的在線升級能力，某些公司在ARM芯片內部集成了FPGA。見表4。

　　3 主要ARM芯片供應商

　　目前可以提供ARM芯片的著名歐美半導體公司有：英特爾、德洲儀器、三星半導體、摩托羅拉、飛利浦半導體、意法半導體、億恒半導體、科勝訊、ADI公司、安捷倫、高通公司、Atmel、Intersil、Alcatel、Altera、Cirrus Logic、Linkup、Parthus、LSI Logic、Micronas，Silicon Wave、Virata、Portalplayer inc.、NetSilicon，Parthus。見表5。日本的許多著名半導體公司或東芝、三菱半導體、愛普生、富士通半導體、松下半導體等公司較早期都大力投入開了自主的32位CPU結構，但現在都轉向購買ARM公司的芯核進行新產品設計。由于它們購買ARM版權較晚，現在還沒有可銷售的ARM芯片，而OKI、NEC、AKM、OAK、Sharp、Sanyo、Sony、Rohm等日本半導體公司目前都已經已經指生產了ARM芯片。韓國的現代半導體公司也生產提供ARM芯片。另外 ，國外也很多設備制造商采用ARM公司芯核設計自己的專用芯片，如美國的IBM、3COM和新加坡的創新科技等。我國***地區可以提供ARM芯片的公司臺積電、臺聯電、華幫電子等。其它已購買ARM芯核，正在設計自主版板權專用芯片的大陸公司會為通訊中興通訊等。

　　表5 主要ARM芯片供應商及其代表性產品和主要應用領域

　4 選擇方案舉例

　　表6列舉的最佳方案僅供參考，由于SOC集成電路的發展非常迅速，今天的最佳方案到明天就可以不是最佳的了。因此任何時候在選擇方案時，都應廣泛搜尋一下主要的ARM芯片供應商，以找出最適合芯片。