ARM芯片的選型原則

如果希望使用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0.9MIPS/MHz，常見的ARM7芯片系統主時鐘為20MHz-133MHz，ARM9的處理速度為1.1MIPS/MHz，常見的ARM9的系統主時鐘為100MHz-233MHz，ARM10最高可以達到700MHz。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 內置存儲器的ARM芯片

1.4 USB接口

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。

表2 內置USB控制器的ARM芯片

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115200bps，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

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。

1.20封裝

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。