ARM7和ARM9雙核平臺的技術分析

目前嵌入式系統教學平臺市場上的主導產品都是基于ARM7或ARM9架構的，一般都認為ARM7屬于低端產品、 ARM9屬于高端產品，也出現了所謂的“ARM7&ARM9覆蓋高端&低端的教學平臺”。宣傳“兩套 CPU 子板都是可以自由插拔，一套實驗系統變化為兩套， ARM7 的實驗系統可以實現基礎的 ARM 嵌入式教學，主要包括指令實驗，基礎接口實驗， UCOS-II 操作系統實驗和 uCLinux 操作系統實驗； ARM9 的實驗系統可以實現高端的 ARM 嵌入式教學，主要包括擴展接口實驗， Linux 操作系統實驗和 WinCE 操作系統實驗。”

這種觀點有誤導用戶的嫌疑。因為ARM9和ARM7同屬于ARMv41，是屬于中低端系列的ARM微處理器。目前市場上真正高端的ARM架構處理器是與ARMV5TE體系兼容的Intel XScale，如PXA255和PXA270。

從嵌入式系統教學平臺的發展來看，未來會形成兩個發展方向。即一方面向高端的XScale系列發展，主要面向計算機、軟件等專業，這一類高端平臺具有強大的計算能力和多媒體功能，教學內容側重于操作系統、驅動程序和軟件應用，培養消費電子、手持設備、無線網絡、手機游戲等領域的嵌入式軟件人才；另一方面就是ARM7/ARM9系列的中低端教學平臺，主要面向電子工程、自動化、儀器儀表等專業，這類平臺具有豐富的接口和功能，教學內容側重于微處理器接口設計、驅動開發和系統應用，培養工業自動化、測控、智能儀表等應用領域的嵌入式技術人才。

宣稱采用兩種CPU子板的方式，實現ARM7&ARM9的功能，是完全沒有必要的，而且增加了用戶的成本的維護的復雜性，其原因如下：

1、從ARM體系結構的教學內容上看，ARM9的指令集完全兼容ARM7，教學上沒有任何區別。所以ARM指令實驗和基礎接口實驗不是ARM7的專利，做過ARM系統開發的人都很清楚，用ARM9一樣可以完成ARM7的這些教學實驗內容；

2、從操作系統的教學內容上看，目前教學中大都采用μCOS-II或Linux。μCOS-II代碼簡單，易教易學，Linux功能強大，但對學生的基礎要求較高。目前市場上大多數ARM7教學平臺都支持μCOS-II或uCLinux，ARM9基本上都支持Linux和WinCE。但μCOS-II不是 ARM7的專利，在ARM9上完全可以運行。而uClinux是Linux的一個子集，無論是從開發著者的角度還是從教學的角度去理解，Linux系統可以完全兼容uCLinux的應用。

宣稱支持ARM7和ARM9的雙內核，主要原因是因為他們的技術能力較弱，無法完成μCOS- II 在ARM9上的移植和擴展工作，所以采用ARM7來彌補μCOS-II的教學內容。試想，如果有一款ARM9平臺，能夠運行μCOS-II、Linux、 WinCE等操作系統，我們為什么還需要ARM7來畫蛇添足呢？事實上，這樣的平臺已經有了，一些技術實力較強的公司已經把μCOS-II移植到了 ARM9上，如UP-NETARM2410和UP-NETARM2410S等。

3、從硬件設計的教學內容上看，支持ARM7和 ARM9的雙內核的平臺，造成了硬件資源的浪費，難以發揮ARM7和ARM9各自的優勢。比如：用s3c44b0和s3c2410處理器作為ARM7和 ARM9的內核，s3c2410平臺支持USB host和USB client，支持真彩色TFT LCD。而主平臺為了兼容s3c44b0，不得不使用256色STN的LCD；如果要想有USB host或者client接口，不得不使用其他芯片外擴。這都會使ARM9處理器的功能受到限制，不能充分發揮ARM9處理器的性能。

4、從產品的成本的服務維護上看，采用支持ARM7和ARM9的雙內核的平臺，無疑會增加產品的成本，因為教學平臺最貴的芯片就是微處理器和存儲器，而從教學角度看，這部分增加的成本是沒有意義的。如果從科學角度看，這種做法又浪費資源，其性價比無不如一塊開發板。此外，采用支持ARM7和ARM9的雙內核的平臺，降低了系統的可靠性，學生在實驗過程中，會經常切換兩種內核，其損壞的概率會大大增加，增加后續維護成本。

由此可見，僅僅一個ARM9平臺就可以同時滿足中低端教學的需求，額外添加ARM7去滿足低端教學任務，只能認為是畫蛇添足。平白增添了硬件成本，還限制了硬件平臺的擴展。

嵌入式系統教學的目的應該是為了讓學生學到一種嵌入式平臺開發和設計的方法，其變化主要體現在運行不同操作系統上，而不是硬件是否采用ARM7還是 ARM9上。教學思想應是“授人以漁”，學生學到的是設計方法，將來不管是ARM7， ARM9，還是XScale，甚至包括MIPS、alpha、68k、powerpc等其它體系結構的微處理器，對于一個優秀的嵌入式系統工程師來說都是一樣的。