Cortex-a8原理实践及应用

Cortex-A8概述

ARM Cortex-A8处理器是第1款基于ARMv7架构的应用处理器，处理器的主频在600MHz到超过1GHz的范围内，既能满足低功耗移动设备的要求，又能满足需要高性能的消费类应用的要求。

ARMv7架构采用了Thumb-2技术，它是在ARM的Thumb代码压缩技术的基础上演进而来，并保持了对当时ARM解决方案的代码兼容性。Thumb-2技术比纯32位代码少使用31％的内存，减小了系统开销。同时能够提供比当时已有的基于Thumb技术的解决方案高出38％的性能。ARMv7架构还采用了NEON技术，将DSP和媒体处理能力提高了近4倍，并支持改良的浮点运算，能够满足3D图形、游戏物理应用以及传统嵌入式控制应用的需求。

ARM Cortex-A8处理器

Cortex-A8架构特性

ARM Cortex-A8处理器复杂的流水线架构基于双对称的、顺序发射的、13级流水线，带有先进的动态分支预测，可实现2.0 DMIPS/MHz。

1. 顺序，双发射，超标量微处理器内核，13级主整数流水线。

10级NEON媒体流水线 10-stage NEON media pipeline，专用的L2缓存，带有可编程的等待状态，以及基于全局历史的分支预测。结合功率优化的加载存储流水线，为功率敏感型应用提供2.0 DMIPS/MHz的速率

1. 遵从ARMv7架构规范

用于实现更高的性能、能量效率和代码密度的Thumb-2技术，NEON™信号处理扩展，用于加速H.264和MP3等媒体编解码器，以及Jazelle RCT Java-加速技术，用于最优化即时（JIT）编译和动态自适应编译(DAC)，并将存储器尺寸减小了多达3倍。

1. 集成的L2缓存和优化的L1缓存

集成的L2缓存:使用标准编译的ARM建立而成，64K到2MB的可配置容量，和可编程的延迟；优化的L1缓存：经过性能和功耗的优化，结合最小访问延迟和散列确定方式，以便将性能最大化，将功耗最小化。

1. 存储器系统

访问L1缓存导致的单周期加载使用代价，L1缓存的散列数组使得只有在可能需要时才会启用存储器。集成的、可配置L2缓存和用于数据流的NEON媒体单元之间的直连接口，Bank化的L2缓存设计，每次只设计1个Bank，支持多项与L3存储器之间的未完成事务，以充分利用CPU。

Cortex-A8应用

基于Cortex-A8内核的典型微处理器，包括苹果A4芯片、NXP(原飞思卡尔)i.MX5X系列芯片、三星S5PV210芯片、TI OMAP35XX与AM335X系列芯片等。

苹果A4芯片

而在通用市场中，三星S5PV210与TI AM335X应用较为广泛。

TI AM335X

行业应用包括工业控制、医疗电子、节能环保、智能交通、能源节能、电力系统、通讯系统、纺织行业、数控行业、汽车电子、工业触摸屏控制系统、机器人视觉、媒体处理无线应用、数字家电、车载设备、通信设备、网络终端等环境恶劣场合等。

武汉万象奥科姜新博士在2011年当年也基于AM3359(TI最早量产版本)设计开发出了AM335x核心板。

万象奥科AM335x核心板

HD335X-CORE Cortex-A8核心板，软件开源，集成硬件加密保护用户软件知识产权，支持2路网口、2路CAN、6路串口，可选128MB~1GB内存，可选128MB~8GB存储。针对不同应用，万象奥科提供二次开发支持与定制服务支持，最大程度满足个性化项目需求。

《Cortex-A8原理、实践及应用》这本的作者：姜余祥等。

《Cortex-A8原理、实践及应用》

书籍引言：作为一款32位高性能、低成本的嵌入式RISC微处理器，Cortex-A8目前已经成为应用广泛的嵌入式处理器。本书在全面介绍Cortex-A8处理器的体系结构、编程模型、指令系统及开发环境的同时，基于Cortex-A8应用处理器—S5PV210为核心应用板，详细阐述了其外围接口技术、U-Boot启动流程及其移植技术、Linux裁剪和移植技术、驱动程序的编程技术和Qt的应用编程技术，并提供了在物联网中的应用工程案例。书中所涉及的技术领域均提供实验工程源代码，便于读者了解和学习。本书可作为高等院校电子类、通信类、自动化类和计算机类等各专业“嵌入式应用系统”课程的教材，也可供从事嵌入式应用系统开发的工程技术人员参考。