一，关于ARM体系架构的介绍
1.1 什么是ARM
1.2 ARM体系架构CPU的特点
1.3 ARM体系架构及指令集
1.4 ARM的具体介绍
1.4.1 ARM9的特点
1.4.2 ARM的工作状态
1.4.3 ARM的存储格式
1.4.4 ARM的运行模式
二，Contex-M系列CPU
2.1 Contex与Contex-M系列架构简介
三，关于CPU的选择
一，关于ARM体系架构的介绍
1.1 什么是ARM（Advanced RISC Machines）
（1）ARM是一家公司，靠出售芯片的IP核授权来盈利
注：IP核，即知识产权核，是一段具有特定电路功能的硬件描述语言程序。
（2）ARM是一种CPU的体系架构
1.2 ARM体系架构CPU的特点
（1）采用ARM32为指令集合Thumb指令集。CPU的指令集就是存储在CPU内部的对CPU运算进行指导和优化的硬程序；RISC相对于CISC指令集来说，即精简指令集。
（2）体积小。
（3）功耗低。
（4）成本低。
（5）性能高。
（6）集成度高
（7）种类多，应用广泛。种类繁多：从纵向来看，CPU从低端到中端再到高端，针对不同的应用都可以找到相对应的CPU来使用；从横向来看：由于存在大量的RAM架构的CPU厂家，各个厂家生成的CPU也是各有特点。总之就是能够找出一个适合某项应用的CPU。
1.3 ARM体系架构及指令集
| ARM架构 | ARM指令集 |
| ARM7 | ARMv4T（Newman）结构 |
| ARM9 | ARMv4T（Harvard）结构 |
| ARM10 | ARMv5T |
| ARM11 | ARMv6T |
| ARM Contex | ARMv7 |
注：Newman结构，即冯诺依曼结构，特点：共用的数据和程序存储空间，共享存储总线。
Harvard结构，即哈佛结构，特点：分离的数据和程序存储空间，以及分离的访问总线，取指与取数可以并发执行，有更高的效率。
1.4 ARM的具体介绍
1.4.1 ARM9的特点
（1）采用五级流水线设计：取指，译码，执行，缓冲，写回。
取指和译码大家应该都有所了解了，这里主要介绍以下几点：
执行：把一个操作数移位，产生ALU的结果
缓冲：若需要则访问程序存储器，否则ALU只是缓冲一个时钟周期
写回：将指令产生的结果写回到寄存器堆栈。
（2）ARM9采用哈佛结构，有更高的效率.ARM7采用的是冯诺依曼结构。
（3）引入了高速缓存和写缓存
（4）支持MMU。MMU是存储器管理单元的缩写，是用来管理虚拟内存系统的器件。
MMU能够真正实现内存保护，增强稳定性和可靠性。
1.4.2 ARM的工作状态
（1）ARM工作状态。此时处理器执行32位的字对齐ARM指令。
（2）Thumb工作状态。此时处理器执行16位的半字节对齐Thumb指令。
1.4.3 ARM的存储格式
（1）大端格式。字数据的高字节存储在低地址中，低字节存储在高地址中。
（2）小端格式。字数据的高字节存储在高地址中，高字节存储在低地址中。
1.4.4 ARM的运行模式
| 运行模式 | 模式作用 |
| 用户模式（usr） | ARM处理器正常的执行状态 |
| 快速中断模式（fig） | 由于高速数据传输或通道处理 |
| 外部中断模式（irg） | 用于通用的中断处理 |
| 管理模式（svc） | 操作系统使用的保护模式 |
| 数据访问终止模式（abt） | 当数据或指令预取终止进入该模式，虚拟存储及时保护 |
| 系统模式（sys） | 运行具有特权的操作系统任务 |
二，Contex-M系列CPU
2.1 Contex与Contex-M系列架构简介
（1）Contex系列架构
ARM公司在处理器ARM11以后的产品都用Contex来命名，并且分成了A,R,M三类，目的是为了各种不同的市场需求提供服务。Contex系列架构采用ARMv7指令集。
“A”系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用。
“R”系列针对实时系统。如大家较熟悉的FreeRTOS，RT-Thread等实时操作系统。
“M”系列针对低功耗低成本的微控制器应用。
（2）Contex-M系列架构
Contex-M系列CPU树立了全球微控制器（MCU）的设计标准。
1. 特点：
a.低成本；
b. 低功耗：支持多种休眠模式（sleep），且应用更加灵活，省电。
c.对代码量需求小：Contex-M系列架构的MCU是32位的MCU，比其他的8位或16位的设备支持的指令集密度更高，所以每个指令集完成的操作也就越多，从而就可以减小代码长度，同时对硬件的要求就没有那么高了，如存储器RAM和RAM，也降低了成本。
d.代码可重用性好：从纵向来看，Contex-M0采用ARMv6的指令集，Contex-M3和Contex-M4采用ARMv7的指令集，从下往上是兼容的；从横向来看，由于Contex-M供应商都是采用的统一的指令集标准，并且都是用统一的工具进行开发，在同一体系架构的不同厂家的CPU进行移植时，对于代码的修改量是很少的。
e. 性能强大；
f. 可选厂家和型号多。
注：8位，16位，32位的MCU的介绍
位数就是处理器一次性处理数据的字长。如8位的MCU，一次性就是处理一个字节（1Byte=8bit）的数据，同理，16位的MCU就是一次性能处理2个字节的数据，32位的MCU一次性能处理3个字节的数据。
三，关于CPU的选择
（1）清楚了解项目需求
是手持的设备还是车载设备？ ==>CPU体积的大小
是通信设备还是检测设备？其他特别的需求？
（2）根据项目需求从以下几个方面进行选型
1.CPU的性能
2.CPU在某些功能上的工作范围及精确度
3.CPU的价格与功耗，即性价比的问题
4.CPU支持的接口