ARM体系结构从最初开发到现在有了很大的改进，并仍在完善和发展。为了清楚地表达每个ARM应用实例所使用的指令集，ARM公司定义了6种主要的ARM指令集体系结构版本，以版本号V1～V7表示。
1）ARM版本Ⅰ：V1版架构
V1版架构只在原型机ARM1出现过，只有26位的寻址空间，没有用于商业产品。其基本性能有：
①基本的数据处理指令（无乘法）；
②基于字节、半字和字的Load/Store指令；
③转移指令，包括子程序调用及链接指令；
④供操作系统使用的软件中断指令SWI；
⑤寻址空间：64 MB（226）。
2）ARM版本Ⅱ：V2版架构
V2版架构对V1版进行了扩展，例如ARM2和ARM3（V2a）架构，包含了对32位乘法指令和协处理器指令的支持。版本2a是版本2的变种，ARM3芯片采用了版本2a，是第一片采用片上Cache的ARM处理器。同样为26位寻址空间，现在已经废弃不再使用。V2版架构与版本V1相比，增加了以下功能：
①乘法和乘加指令；
②支持协处理器操作指令；
③快速中断模式；
④SWP/SWPB的最基本存储器与寄存器交换指令；
⑤寻址空间：64 MB。
3）ARM版本Ⅲ：V3版架构
ARM作为独立的公司，在1990年设计的第一个微处理器采用的是版本3的ARM6。它作为IP核、独立的处理器，具有片上高速缓存、MMU和写缓冲的集成CPU。V3版架构（目前已废弃）对ARM体系结构作了较大的改动：
①寻址空间增至32位（4 GB）；
②当前程序状态信息从原来的R15寄存器移到当前程序状态寄存器CPSR（Current Program Status Register）中；
③增加了程序状态保存寄存器SPSR（Saved Program Status Register）；
④增加了两种异常模式，使操作系统代码可方便地使用数据访问中止异常、指令预取中止异常和未定义指令异常；
⑤增加了MRS/MSR指令，以访问新增的CPSR/SPSR寄存器；
⑥增加了从异常处理返回的指令功能。
4）ARM版本Ⅳ：V4版架构
V4版架构在V3版上作了进一步扩充，V4版架构是目前应用最广的ARM体系结构，ARM7、ARM8、ARM9和StrongARM都采用该架构。V4不再强制要求与26位地址空间兼容，而且还明确了哪些指令会引起未定义指令异常。指令集中增加了以下功能：
①符号化和非符号化半字及符号化字节的存/取指令；
②增加了T变种，处理器可工作在Thumb状态，增加了16位Thumb指令集；
③完善了软件中断SWI指令的功能；
④处理器系统模式引进特权方式时使用用户寄存器操作；(www.xing528.com)
⑤把一些未使用的指令空间捕获为未定义指令。
5）ARM版本Ⅴ：V5版架构
V5版架构是在V4版基础上增加了一些新的指令，ARM10和Xscale都采用该版架构。这些新增命令有：
①带有链接和交换的转移BLX指令；
②计数前导零CLZ指令；
③BRK中断指令；
④增加了数字信号处理指令（V5TE版），为协处理器增加更多可选择的指令；
⑤改进了ARM/Thumb状态之间的切换效率；
⑥E——增强型DSP指令集，包括全部算法操作和16位乘法操作；
⑦J——支持新的Java，提供字节代码执行的硬件和优化软件加速功能。
6）ARM版本Ⅵ：V6版架构
V6版架构是2001年发布的，首先在2002年春季发布的ARM11处理器中使用。在降低耗电量的同时，还强化了图形处理性能。通过追加有效进行多媒体处理的单指令多数据（Single Instruction Multiple Data，SIMD）功能，将语音及图像的处理功能提高到了原型机的4倍。此架构在V5版的基础上增加了以下功能：
①THUMBTM：35%代码压缩；
②DSP扩充：高性能定点DSP功能；
③JazelleTM：Java性能优化，可提高8倍；
④Media扩充：音/视频性能优化，可提高4倍。
7）ARM版本：V7版架构
ARM 11之后分成3类，即A系列、R系列和M系列，并且不再采用ARM序号命名，有了个新名字Cortex。Cortex-A系列面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用，比如智能手机和掌上电脑基本都是这个系列；Cortex-R系列针对实时系统，比如汽车电子使用的就是该系列；Cortex-M系列针对微控制器。
V7架构增加了以下功能：
①使用范围：1.5～2.5 GHz四核、八核或更高配置；
②设备特性：高端整数、浮点数性能；
③可伸缩性：“大集成”>4个核，TCO更低；
④大内存设备：支持最高1 TB、硬件虚拟化支持；
整个ARM核的发展历程如图2.1所示，目前ARM技术还在不断发展和完善中。
图2.1 ARM核的发展历程
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