Zakaj je ARM najbolj priljubljen? ARM Arhitektura

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





Uvedba ARM:

ARM pomeni stroj Advanced RISC (računalnik z zmanjšanim naborom navodil). ARM je začel življenje kot del proizvajalcev želodov računalnika BCC in zdaj oblikuje čipe za Apple iPad. Prvi ARM je bil ustanovljen na univerzi Cambridge leta 1978. Računalniki skupine Acorn so prvi komercialni procesor ARM RISC razvili leta 1985. ARM je bil ustanovljen in zelo priljubljen leta 1990. ARM je v letih 2007 in 10 uporabljal več kot 98% mobilnih telefonov. v letu 2008 je bilo poslanih milijardo procesorjev. ARM je najnovejša tehnologija, ki jo nadomeščajo mikrokrmilniki in mikroprocesorji. V bistvu je ARM 16-bitni / 32-bitni procesor ali krmilnik. ARM je srce naprednih digitalnih izdelkov, kot so mobilni telefoni, avtomobilski sistemi, digitalni fotoaparati, domače mreže in brezžične tehnologije.

Splošni diagram čipov ARM

Splošni diagram čipov ARM



Zakaj je ARM najbolj priljubljen:


  • ARM je najbolj priljubljen procesor, ki se zaradi nizke porabe energije in primernih zmogljivosti uporablja predvsem v prenosnih napravah.
  • ARM ima boljše zmogljivosti v primerjavi z drugimi procesorji. Procesor ARM je v osnovi sestavljen iz nizke porabe energije in nizkih stroškov. Uporabo ARM je zelo enostavno za hiter in učinkovit razvoj aplikacij, zato je glavni razlog, zakaj je ARM najbolj priljubljen.

Uvod v družine ARM Architecture:

Družine ARM Architecture

Družine ARM Architecture



Značilnosti različnih različic ARM:

Različica 1:

Arhitektura različice ARM ena:

  • Prekinitve programske opreme
  • 26-bitno naslovno vodilo
  • Obdelava podatkov je počasna
  • Podpira operacije nalaganja bajtov, besed in več besed

Različica 2:


  • 26-bitno naslovno vodilo
  • Samodejna navodila za sinhronizacijo niti
  • Podpora soprocesorju

Različica 3:

  • 32-bitno naslavljanje
  • Podpora za več podatkov (na primer 32 bit = 32 * 32 = 64).
  • Hitrejša od različice ARM1 in različice2

Različica 4:

  • 32-bitni naslovni prostor
  • Njegova različica T za podporo: 16-bitni nabor navodil THUMB
  • Podpira različico M: dolga množenja pomenijo 64-bitni rezultat

Različica 5:

  • Izboljšano povezovanje ARM THUMB
  • Podpira navodila CCL
  • Podpira različico E: Izboljšan komplet navodil za DSP
  • Podpira različico S: Pospeševanje izvajanja bajtne kode Java

Različica 6:

  • Izboljšan sistem pomnilnika
  • Podpira eno navodilo več podatkov

Nomenklatura ARM:

Obstajajo različne različice ARM, na primer ARMTDMI, ARM10XE, pomen TDMI in XE je podan spodaj:

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

  • X - Družina
  • Y - Upravljanje pomnilnika
  • Z - Predpomnilnik
  • T - 16-bitni dekodirnik THUMB
  • D - JTAG odpravljanje napak
  • M - Hitro množenje
  • I - Vgrajena makrocelica ICE
  • E - izboljšana navodila
  • J - Jazelle (Java)
  • F - Vektorska enota s plavajočo vejico
  • S - različica, ki jo je mogoče sintetizirati

ARM Arhitektura:

ARM je računalniška arhitektura nabora navodil za zmanjšanje obremenitve, kar pomeni, da jedro ne more neposredno delovati s pomnilnikom. Vse podatkovne operacije morajo potekati v registrih z informacijami, ki se nahajajo v pomnilniku. Izvedba delovanja podatkov in shranjevanje vrednosti nazaj v pomnilnik. ARM je sestavljen iz 37 naborov registrov, 31 je registrov za splošno uporabo in 6 je registrov stanja. ARM uporablja sedem načinov obdelave, ki se uporabljajo za zagon uporabniške naloge.

  • USER način
  • Način FIQ
  • Način IRQ
  • Način SVC
  • NEDOLOČEN način
  • Način PREKINI
  • THUMB način

Uporabniški način je običajen način, ki ima najmanj število registrov. Nima SPSR in omejen dostop do CPSR. FIQ in IRQ sta dva načina CPU, ki ju povzroča prekinitev. FIQ obdeluje pretekle prekinitve, IRQ pa je obrekovane prekinitve. Način FIQ ima dodatnih pet bankirnih registrov, ki zagotavljajo večjo prilagodljivost in visoko zmogljivost pri obdelavi kritičnih prekinitev. Način Supervisor je način programske prekinitve procesorja za zagon ali ponastavitev. Nedefiniran način zajame nezakonita navodila. Jedro ARM sestavlja 32-bitno podatkovno vodilo in hitrejši pretok podatkov. V načinu THUMB so 32-bitni podatki razdeljeni na 16 bitov in povečajo hitrost obdelave.

Nekateri registri so v vsakem načinu rezervirani za določeno uporabo v jedru. Rezervirani registri so

  • SP (kazalec skladovnice).
  • LR (register povezav).
  • PC (števec programov).
  • CPSR (trenutni register stanja programa).
  • SPSR (shranjeni register stanja programa).

Rezervirani registri se uporabljajo za določene funkcije. SPSR in CPSR vsebujeta bit stanja nadzora določenih lastnosti. Te lastnosti opredeljujejo način delovanja, zastavico stanja ALU, zastavice za omogočanje ali onemogočanje prekinitev. Jedro ARM deluje v dveh stanjih, 32-bitnem stanju ali stanju THUMBS.

Registri za izbiro načina ARM

Registri za izbiro načina ARM

Merjenje temperature na podlagi roke:

Temperatura je najpomembnejši parameter v industriji. Natančnost izmerjenega in nadzorovanega je zelo pomembna. Več industrijskih transformatorjev je poškodovanih zaradi visoke napetosti, preobremenitve in visoke temperature. Natančnost izmerjene in nadzorovane temperature je zelo zahtevna. Ta projekt je zasnovan za povezavo temperaturnega senzorja z mikrokrmilnikom, ki temelji na ARM.

Industrijski regulator temperature

Industrijski regulator temperature

Delovni postopek:

LPC2148 je 16/32 bitni ARM7 CPU . Temperaturni senzor LM35 je analogni senzor, povezan z analognim kanalom mikrokrmilnika LPC2148. Obrekane vrednosti temperature so vnaprej programirane v mikrokrmilniku. Grafični LCD je povezan z izhodnimi zatiči mikrokrmilnika. Temperaturni senzor nadzoruje temperaturo vsako sekundo. Ko se temperatura zaradi preobremenitve poveča, senzor pošlje analogni signal mikrokrmilniku. Mikrokrmilnik daje opozorila prek zvočnega signala in LCD zaslona. LCD prikazuje temperaturo na zaslonu. Ta aplikacija se zaradi varnosti uporablja v industriji.

Blok diagram in značilnosti ARM7:

Blok diagram ARM7

Blok diagram ARM7

Značilnosti ARM7:

  • ARM7 je 16/31 - bitno vodilo
  • Statični Ram je 40 kb
  • Programski pomnilnik na čipu, ki ga je mogoče programirati, je 512 kb
  • Gre za visokohitrostni krmilnik 60 MHz
  • Dva 10-bitna pretvornika ADC zagotavljata skupaj 14 analognih vhodov
  • En 10-bitni D / A pretvornik
  • Dva 32-bitna časovnika / števca
  • 4- CCM (modulacija primerjave zajemanja), 6-PWM, časovni pas
  • En RTC, 9 prekinitev
  • En protokol I2C, protokoli SPI, protokol SSP
  • Dva serijska komunikacijska protokola UART

PRIJAVA:

  • Industrijski nadzor
  • Medicinski sistemi
  • Komunikacijski prehod
  • Vgrajeni mehki modem
  • Vloge za splošno uporabo
  • Nadzor dostopa
  • Točka merila

Foto: