手机处理器和结构指令集

手机处理器/结构指令集目前，市场上有Xscale、arm、OMAP等手机微处理器，其中Xscale微处理器的系列有PXA210（代号Sabinal）/PXA25x（代号Cotulla）,PXA26x与PXA27x（代号Bulverde）等，arm的系列有ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10等系列，OMAP有OMAP730、OMAP3630等。Xscale微处理器：名称性能特点举例PXA210（代号Sabinal）低电耗、高性能32位英特尔®XScale®核心CPU（133和200MHz）遵从ARM**结构V.5TE并且应用编码与英特尔®SA-1110处理器兼容，便于快速升级英特尔®超流水线RISC技术，使用先进的英特尔0.18微米工艺，从而以低电耗实现咼核心速度英特尔®媒体处理技术，包含40位累加器和16位SIMD以增强音频/视频解码性能低电耗：采用节电和高速模式以延长电池寿命32KB数据和32KB指令高速缓存2KB微型数据高速缓存用于流式数据PXA25x（代号Cotulla）PXA25x系列包括PXA250和PXA255。PXA250是Intel第一代XScale处理器。有二种主频选择：200MHz、300MHz和400MHz。2003年，版本为C0的PXA250更名为PXA255。主要不同是双总线使数据传输更快，低电压（1.3V400MHz）和回写数据缓存功能。PXA250和PXA255PXA26xPXA26x系列在处理器中直接集成了闪存。一个完整的PXA26x产品由1枚处理核心和1到2枚闪存芯片共同组成，对应16MB、32MB的闪存配直方案，这种方式分别比PXA260 和PXA261-PXA263

传统的分离封装方案节省了 56%和65%的空间占用。不过，板载闪存也将占用6个Bank中的一个，若该系统集成了4Bank、256MB容量的SDRAM，那么仅剩1个Bank可供给CF/PCMCIA插槽或其他类似的设备使用PXA27xPXA27x最大的改进就是米用0.13微米制造工艺，时钟频率提升至624MHz的高水平。其次，PXA270X首次引入Intel的无线MMX技术，它是一套64位的SIMD指令集，这些指令集可有效增强视频、3D图形、音频以及其他SIMD元素的处理效率，显著改善了多媒体处理性能PXA270 和PXA271-PXA272处理器arm系列名称性能特点举例ARM7ARM7系列为低功耗的32位RISC处理器，最适合用于对价位和功耗要求较高的消费类应用。ARM7内核是0.9MIPS/MHZ的三级流水线和冯•诺伊曼结构,arm7没有mmu,arm720T是MMU的,ARM7TDMI提供了非常好的性能一功耗比。它包含了THUMB指令集快速乘法指令和ICE调试技术的内核ARM7TDMIARM932bit定点RISC处理器，改讲型ARM/Thumb代码交织，增强性乘法器设计。支持实时(real-time)调试；片内指令和数据SRAM，而且指令和数据的存储器容量可调；片内指令和数据咼速缓冲器(cache)容量从4K字节到1M字节；⑷设置保护单元(protectionunit)，非常适合嵌入式应用中对存储器进行分段和保护；⑸采用AMBAAHB总线接口，为外设提供统一的地址和数据总线；支持外部协处理器，指令和数据总线有简单的握手信令支持；支持标准基本逻辑单元扫描测试方法学，而且支持BIST(built-in-self-test)；支持嵌入式跟踪宏单元，支持实时跟踪指令和数据。ARM9TDMI 和ARM9E-S

ARM10ARM10采用ARMV5T,六级流水处理，指令与数据分离的Cache结构，平均功耗为1000MW,时钟速度为30OMHZ,每条指令平均执行1.2周期。OMAP系列名称性能特点OMAP730集成了ARM926TEJ应用处理器和TI的GSM/GPRS数字基带的单芯片处理器。由于集成了40个外设在单芯片中，基于OMAP730的设计只需要上代处理器一半的板级空间。此外OMAP730具有独特的SRAMframebuffer用于提高流媒体和应用程序的处理性能。OMAP730处理器还提供复杂的硬件加密功能，包括加密的引导程序，操作的加密模式，加密的RAM和ROM，并对一些加密标准提供硬件加速。结构指令集:1、定义：指令集也称为复杂指令集，英文名是CISC,（ComplexInstructionSetComputer的缩写）。在CISC微处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。其实它是英特尔生产的x86系列（也就是IA-32架构）CPU及其兼容CPU，如AMD、VIA的。即使是现在新起的X86-64（也被成AMD64）都是属于CISC的范畴。要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU（i8086）专门开发的，IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088（i8086简化版）使用的也是X86指令，同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加了X87芯片，以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。虽然随着CPU技术的不断发展，Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到过去的PII至强、PIII至强、Pentium3，最后到今天的Pentium4系列、至强（不包括至强Nocona），但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源，所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集，所以它的CPU仍属于X86系列。由于IntelX86系列及其兼容

CPU（如AMDAthlonMP、）都使用X86指令集，所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。X86CPU目前主要有intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。2、 RISC指令集RISC是英文"ReducedInstructionSetComputing”的缩写，中文意思是"精简指令集”。它是在CISC指令系统基础上发展起来的，有人对CISC机进行测试表明，各种指令的使用频度相当悬殊，最常使用的是一些比较简单的指令，它们仅占指令总数的20%，但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性，使处理器的研制时间长，成本高。并且复杂指令需要复杂的操作，必然会降低计算机的速度。基于上述原因，20世纪80年代RISC型CPU诞生了，相对于CISC型CPU,RISC型CPU不仅精简了指令系统，还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”，大大增加了并行处理能力。RISC指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC（复杂指令集）相对。相比而言，RISC的指令格式统一，种类比较少，寻址方式也比复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU，特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。目前，在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类：PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。3、 ARMARM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。具体的指令描述如下：助记符指令功能描述ADC带进位加法指令ADD加法指令AND逻辑与指令B跳转指令BIC位清零指令BL带返回的跳转指令BLX带返回和状态切换的跳转指令BX带状态切换的跳转指令CDP协处理器数据操作指令CMN比较反值指令CMP比较指令EOR异或指令LDC存储器到协处理器的数据传输指令

LDM加载多个寄存器指令LDR存储器到寄存器的数据传输指令MCR从ARM寄存器到协处理器寄存器的数据传输指令MLA乘加运算指令MOV数据传送指令MRC从协处理器寄存器到ARM寄存器的数据传输指令MRS传送CPSR或