Miért az ARM a legnépszerűbb? ARM architektúra

Próbálja Ki A Műszerünket A Problémák Kiküszöbölésére





Az ARM bemutatása:

Az ARM az Advanced RISC (csökkentett utasításkészletű számítógép) gépet jelenti. Az ARM a BCC számítógép Acorn gyártói részeként kezdte meg az életét, és most chipeket tervez az Apple iPad számára. Az első ARM-ot 1978-ban a Cambridge-i Egyetemen hozták létre. Az Acorn csoportos számítógépek 1985-ben fejlesztették ki az első ARM kereskedelmi RISC processzort. Az ARM-et 1990-ben alapították és nagyon népszerűek voltak. Az ARM a legújabb technológia, amelyet mikrovezérlők és mikroprocesszorok váltanak fel. Az ARM alapvetően egy 16 bites / 32 bites processzor vagy vezérlő. Az ARM a fejlett digitális termékek szíve, mint például a mobiltelefonok, az autóipari rendszerek digitális fényképezőgépei, az otthoni hálózati és vezeték nélküli technológiák.

Általános ARM chip chip

Általános ARM chip chip



Miért az ARM a legnépszerűbb:


  • Az ARM a legnépszerűbb processzor, alacsony energiafogyasztása és ésszerű teljesítménye miatt különösen hordozható eszközökben használják.
  • Az ARM jobb teljesítményt ért el más processzorokhoz képest. Az ARM processzor alapvetően alacsony energiafogyasztásból és alacsony költségből áll. Nagyon könnyű használni az ARM-et a gyors és hatékony alkalmazásfejlesztésekhez, ezért ez az ARM legnépszerűbb oka.

Bevezetés az ARM építészcsaládokba:

ARM építészeti családok

ARM építészeti családok



A különböző ARM verziók jellemzői:

1. verzió:

Az ARM első verziójú architektúra:

  • A szoftver megszakítja
  • 26 bites címbusz
  • Az adatfeldolgozás lassú
  • Támogatja a bájt, a szó és a többszavas betöltési műveleteket

2. verzió:


  • 26 bites címbusz
  • Automatikus utasítások a szálak szinkronizálásához
  • Társprocesszoros támogatás

3. verzió:

  • 32 bites címzés
  • Több adat támogatás (például 32 bit = 32 * 32 = 64).
  • Gyorsabb, mint az ARM1 és 2 verzió

4. verzió:

  • 32 bites címtér
  • Támogató T változata: 16 bites THUMB utasításkészlet
  • Támogatja az M variánst: a hosszú szorzási eszközök 64 bites eredményt adnak

5. verzió:

  • Továbbfejlesztett ARM THUMB együttműködés
  • Támogatja a CCL utasításokat
  • Támogatja az E variánst: Továbbfejlesztett DSP utasításkészlet
  • Támogatja az S variánst: A Java bájtkód végrehajtásának gyorsítása

6. verzió:

  • Továbbfejlesztett memória rendszer
  • Egyetlen utasítást, több adatot támogat

ARM nómenklatúra:

Az ARM különböző verziói léteznek, például ARMTDMI, ARM10XE, a TDMI és az XE jelentése az alábbiakban található:

ARM {X} {Y} {Z} {T} {D} {M} {I} {E} {J} {F} {S}

  • X - Család
  • Y - Memóriakezelés
  • Z - Gyorsítótár
  • T - THUMB 16 bites dekóder
  • D - JTAG hibakeresés
  • M - Gyors szorzó
  • I - Beágyazott ICE makrocella
  • E - Továbbfejlesztett utasítás
  • J - Jazelle (Java)
  • F - Vektor lebegőpontos egység
  • S - szintetizálható verzió

ARM architektúra:

Az ARM egy terhelés-csökkentő utasításkészlet-számítógépes architektúra, ami azt jelenti, hogy a mag nem működhet közvetlenül a memóriával. Minden adatműveletet a memóriában található információkat tartalmazó regiszterekkel kell elvégezni. Az adatok műveletének végrehajtása és az érték visszaállítása a memóriába. Az ARM 37 regiszterkészletből áll, 31 általános célú regisztráció és 6 állapotregiszter. Az ARM hét feldolgozási módot használ, amelyek a felhasználói feladat futtatására szolgálnak.

  • FELHASZNÁLÓ mód
  • FIQ mód
  • IRQ mód
  • SVC mód
  • Definálatlan mód
  • ABORT mód
  • THUMB mód

A felhasználói mód normál mód, amely a legkevesebb regisztert tartalmazza. Nincs SPSR-je és korlátozott hozzáférése van a CPSR-hez. Az FIQ és az IRQ a CPU két megszakítás okozta módja. A FIQ a múltbeli megszakítást dolgozza fel, az IRQ pedig a megszakított megszakítást. Az FIQ mód további öt banki regiszterrel rendelkezik, hogy nagyobb rugalmasságot és nagy teljesítményt nyújtson a kritikus megszakítások kezelésekor. A Supervisor mód a processzor szoftveres megszakítási módja az indításhoz vagy a visszaállításhoz. A Meghatározatlan mód csapdába ejti az illegális utasításokat. Az ARM mag 32 bites adatbuszból és gyorsabb adatáramlásból áll. THUMB módban a 32 bites adat 16 bitre osztva növeli a feldolgozási sebességet.

A regiszterek egy részét az egyes üzemmódokban a mag meghatározott célra fenntartja. A fenntartott regiszterek

  • SP (verem mutató).
  • LR (linkregiszter).
  • PC (programszámláló).
  • CPSR (aktuális programállapot-regiszter).
  • SPSR (mentett programállapot-regiszter).

A fenntartott regisztereket speciális funkciókhoz használják. Az SPSR és a CPSR meghatározott tulajdonságok állapotszabályozó bitjeit tartalmazza. Ezek a tulajdonságok meghatározzák az üzemmódot, az ALU állapotjelzőt, a megszakítás engedélyezését vagy letiltását. Az ARM mag két állapotban, 32 bites vagy THUMBS állapotban működik.

ARM mód kiválasztási nyilvántartások

ARM mód kiválasztási nyilvántartások

KAR ALAPÚ Hőmérsékletmérés:

A hőmérséklet az ipari alkalmazások legfontosabb paramétere. A mért és ellenőrzött pontosság nagyon fontos. Több ipari transzformátort károsít a magas feszültség, a túlterhelés és a magas hőmérséklet. A mért és szabályozott hőmérséklet pontossága nagyon megterhelő. Ezt a projektet arra tervezték, hogy összekapcsolja a hőmérséklet-érzékelőt egy ARM-alapú mikrovezérlővel.

Ipari hőmérséklet-szabályozó

Ipari hőmérséklet-szabályozó

Munkafolyamat:

Az LPC2148 egy 16/32 bites ARM7 CPU . Az LM35 hőmérséklet-érzékelő egy analóg érzékelő, amely az LPC2148 mikrokontroller analóg csatornájához van csatlakoztatva. Az elrontott hőmérsékleti értékeket előre beprogramozták a mikrovezérlőbe. A grafikus LCD csatlakozik a mikrovezérlő kimeneti csapjaihoz. A hőmérséklet-érzékelő másodpercenként figyeli a hőmérsékletet. Amikor a hőmérséklet túlterhelés miatt megnő, akkor az érzékelő az analóg jelet elküldi a mikrovezérlőnek. A mikrovezérlő riasztásokat ad a hangjelzőn és az LCD kijelzőn keresztül. Az LCD kijelzi a hőmérsékletet a képernyőn. Ezt az alkalmazást az iparban használják biztonsági célokra.

ARM7 blokkdiagram és jellemzők:

ARM7 blokkdiagram

ARM7 blokkdiagram

Az ARM7 jellemzői:

  • Az ARM7 egy 16/31 bites busz
  • A statikus Ram 40 kb
  • A chipen programozható flash programozható memória 512 kt
  • 60 MHz-es nagysebességű vezérlővel működik
  • Két 10 bites ADC konverter összesen 14 analóg bemenetet biztosít
  • Egy 10 bites D / A konverter
  • Két 32 bites időzítő / számláló
  • 4- CCM (Capture összehasonlító moduláció), 6-PWM, Watchdog időzítő
  • Egy RTC, 9 megszakítja
  • Egy I2C protokoll, SPI protokollok, SSP protokoll
  • Két UART soros kommunikációs protokoll

ALKALMAZÁS:

  • Ipari vezérlés
  • Orvosi rendszerek
  • Kommunikációs átjáró
  • Beágyazott soft modem
  • Általános célú alkalmazások
  • Hozzáférés-szabályozás
  • Méretarány

Photo Credit: