概述
以手機套用為例，2G手機只需提供語音及簡單的文字簡訊功能，而目前的2．5G和未來的3G手機除了提供這兩項功能外，還必須提供各種其他的套用功能。主要包括：(1)無線網路設備：手機上網、電子郵件及其他定位服務等功能；(2)PDA功能：含有用戶作業系統(Windows CE、Symbian OS、Linux等)及其他功能；(3)高性能功能：音頻播放器、視頻電話、手機遊戲等。在2．5G和3G的套用中ARM9已經全面替代了ARM7。因為ARM9的新特性能夠滿足各種新需求的同時減少產品研發時間並降低研發費用。
處理能力的提高
新一代的ARM9處理器，通過全新的設計，採用了更多的電晶體，能夠達到兩倍以上於ARM7處理器的處理能力。這種處理能力的提高是通過增加時鐘頻率和減少指令執行周期實現的。 （一） 時鐘頻率的提高： ARM7處理器採用3級流水線，而ARM9採用5級流水線。增加的流水線設計提高了時鐘頻率和並行處理能力。5級流水線能夠將每一個指令處理分配到5個時鐘周期內，在每一個時鐘周期內同時有5個指令在執行。在同樣的加工工藝下，ARM9TDMI處理器的時鐘頻率是ARM7TDMI的1．8～2．2倍。 （二） 指令周期的改進： 指令周期的改進對於處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴於代碼執行時指令的重疊，這實際上是程式本身的問題。對於採用最高級的語言，一般來說，性能的提高在30%左右。 1。loads 指令矛n stores指令 指令周期數的改進最明顯的是loads指令和stores指令。從ARM7到ARM9這兩條指令的執行時間減少了30%。指令周期的減少是由於ARM7和ARM9兩種處理器內的兩個基本的微處理結構不同所造成的。 (1)ARM9有獨立的指令和數據存儲器接口，允許處理器同時進行取指和讀寫數據。這叫作改進型哈佛結構。而ARM7隻有數據存儲器接口，它同時用來取指令和數據訪問。 (2)5級流水線引入了獨立的存儲器和寫回流水線，分別用來訪問存儲器和將結果寫回暫存器。 以上兩點實現了一個周期完成loads指令和stores指令。 2。互鎖(interlocks)技術 當指令需要的數據因為以前的指令沒有執行完而沒有準備好就會產生管道互鎖。當管道互鎖發生時，硬體會停止這個指令的執行，直到數據準備好為止。雖然這種技術會增加代碼執行時間，但是為初期的設計者提供了巨大的方便。編譯器以及彙編程式設計師可以通過重新設計代碼的順序或者其他方法來減少管道互鎖的數量。 3。分枝指令 ARM9和ARM7的分枝指令周期是相同的。而且ARM9TDMI和ARM9E-S並沒有對分枝指令進行預測處理。
ARM9E-S的結構及其特點
以ARM9E-S為例介紹ARM9處理器的主要結構及其特點。ARM9E-S的結構如圖4所示。其主要特點如下： (1)32bit定點RISC處理器，改進型ARM/Thumb代碼交織，增強性乘法器設計。支持實時(real-time)調試； (2)片內指令和數據SRAM，而且指令和數據的存儲器容量可調； (3)片內指令和數據高速緩衝器(cache)容量從4K位元組到1M位元組； (4)設定保護單元(protcction unit)，非常適合嵌入式套用中對存儲器進行分段和保護； (5)採用AMBA AHB匯流排接口，為外設提供統一的地址和數據匯流排； (6)支持外部協處理器，指令和數據匯流排有簡單的握手信令支持； (7)支持標準基本邏輯單元掃描測試方法學，而且支持BIST(built-in-self-test)； (8)支持嵌入式跟蹤宏單元，支持實時跟蹤指令和數據。
ARM9的典型套用
TI公司的OMAP730是最新的無線通信基帶信號處理器。該處理器是TI的GPRS Class 12通信模組與專用於套用處理的ARM926通用處理器(GPP)的集成。由於GPP的速度可達200MHz，因此OMAP730具有兩倍於上一代OMAP710處理器的套用處理性能。如同所有的OMAP處理器一樣，OMAP730可支持領先的移動作業系統，其中包括Microsoft的智慧型電話與Pocket PC PhoneEdition、Svmbian OS與Series 60、Palm OS以及Linux。
TIOMAP730的結構
其中ARM926TEJ處理器的主要特性包括：(1)最高頻率200MHz；(2)16KB指令高速快取，8KB數據高速快取；(3)硬體JAVA加速；(4)擴展多媒體指令集結構。 ARM微處理器是一種高性能、低功耗的32位微處器，它被廣泛套用於嵌入式系統中。ARM9代表了ARM公司主流的處理器，已經在手持電話、機頂盒、數碼像機、GPS、個人數字助理以及網際網路設備等方面有了廣泛的套用。
EP930處理器的優勢
·EP930x處理器 EP9301/EP9302是Cirrus Logic公司新近推出的系列arm9晶片中的一種極具價格優勢的處理器，它的高性能設計是許多消費和工業電子產品的理想選擇。 EP9301擁有先進的166兆赫 ARM920T處理器（Ep9302為200兆赫）, 66兆赫系統匯流排(EP9302為100兆赫系統匯流排)以及支持Linux、Windows CE和其它許多嵌入式作業系統的存儲器管理器單元（MMU）。ARM920T 的32位微處理器結構帶有一個5階管線，可以極低的功耗提供優異的性能。 16K指令高速快取和16K數據高速快取可為現有的程式和數據提供零等待時間，或者也可被鎖定，以確保對關鍵指令和數據的無延遲存取。另外Ep9302具有MaverickCrunch協處理器。這一協處理器顯著提高了ARM920T的單/雙精度整數及浮點運算能力。當對數字音頻和視頻格式進行編碼、執行工業控制運算以及其它運算密集型計算和數據處理功能時，該協處理器可使EP9302具有高速精確計算能力。
