Per què ARM és més popular? ARM Architecture

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Introducció de ARM:

ARM significa màquina Advanced RISC (equip d’instruccions reduïdes). ARM va començar la vida com a part dels fabricants de glaus de l'ordinador BCC i ara dissenya xips per a l'iPad d'Apple. El primer ARM es va establir a la Universitat de Cambridge el 1978. Els ordinadors del grup Acorn han desenvolupat el primer processador RISC comercial ARM el 1985. ARM es va fundar i va ser molt popular el 1990. L’ARM va utilitzar més del 98% dels telèfons mòbils el 2007 i 10 es van enviar mil milions de processadors el 2008. ARM és l'última tecnologia que es substitueix per microcontroladors i microprocessadors. Bàsicament ARM és un processador o controlador de 16 bits / 32 bits. ARM és el cor dels productes digitals avançats, com ara els telèfons mòbils, les càmeres digitals dels sistemes d'automoció i les xarxes domèstiques i les tecnologies sense fils.

Diagrama general de xips ARM

Diagrama general de xips ARM



Per què ARM és més popular:


  • ARM és el processador més popular, especialment utilitzat en dispositius portàtils a causa del seu baix consum d'energia i un rendiment raonable.
  • ARM té un millor rendiment en comparació amb altres processadors. El processador ARM consisteix bàsicament en un baix consum d'energia i un baix cost. És molt fàcil d'utilitzar ARM per desenvolupar aplicacions ràpides i eficients, de manera que aquest és el principal motiu pel qual ARM és més popular.

Introducció a les famílies ARM Architecture:

ARM Architecture Families

ARM Architecture Families



Característiques de les diferents versions ARM:

Versió 1:

La versió ARM d'Arquitectura:

  • El programari interromp
  • Bus d'adreces de 26 bits
  • El processament de dades és lent
  • Admet les operacions de càrrega de bytes, paraules i paraules múltiples

Versió 2:


  • Bus d'adreces de 26 bits
  • Instruccions automàtiques per a la sincronització de fils
  • Suport de coprocessador

Versió 3:

  • Direcció de 32 bits
  • Suport de dades múltiples (com ara 32 bits = 32 * 32 = 64).
  • Més ràpid que ARM version1 i version2

Versió 4:

  • Espai d'adreces de 32 bits
  • La seva variant T de suport: conjunt d'instruccions THUMB de 16 bits
  • Admet la variant M: la multiplicació llarga significa un resultat de 64 bits

Versió 5:

  • Interfunció ARM THUMB millorada
  • Suporta instruccions CCL
  • Admet la variant E: conjunt d’instruccions DSP millorat
  • Admet la variant S: acceleració de l'execució de codi de bytes de Java

Versió 6:

  • Sistema de memòria millorat
  • Suporta una sola instrucció de dades múltiples

Nomenclatura ARM:

Hi ha diferents versions d'ARM, com ARMTDMI, ARM10XE, el significat de TDMI i XE es dóna a continuació:

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

  • X - Família
  • I - Memory management
  • Z - Memòria cau
  • T - Descodificador de 16 bits THUMB
  • D - Depuració de JTAG
  • M - Multiplicador ràpid
  • I - Macrocèl·lula ICE incrustada
  • E - Instrucció millorada
  • J - Jazelle (Java)
  • F - Unitat de coma flotant vectorial
  • S - Versió sintetitzable

ARM Architecture:

ARM és un conjunt d'instruccions que redueix el magatzem de càrrega i que l'arquitectura de l'ordinador significa que el nucli no pot funcionar directament amb la memòria. Totes les operacions de dades s’han de fer mitjançant registres amb la informació que es troba a la memòria. Realització de l'operació de dades i emmagatzematge del valor a la memòria. ARM consta de 37 conjunts de registres, 31 són registres d'ús general i 6 són registres d'estat. L'ARM utilitza set modes de processament que s'utilitzen per executar la tasca de l'usuari.

  • Mode USUARI
  • Mode FIQ
  • Mode IRQ
  • Mode SVC
  • Mode SENSE DEFINIR
  • Mode ABORT
  • Mode THUMB

El mode d'usuari és un mode normal que té el menor nombre de registres. No té SPSR ni té accés limitat al CPSR. El FIQ i l’IRQ són els dos modes de la CPU causats per interrupcions. La FIQ està processant la interrupció passada i l’IRQ és una interrupció difamada. El mode FIQ té cinc registres bancaris addicionals per proporcionar més flexibilitat i alt rendiment quan es gestionen les interrupcions crítiques. El mode Supervisor és el mode d’interrupció del programari del processador per iniciar o restablir. S’executa el mode sense definir trampes d’instruccions il·legals. El nucli ARM consisteix en un bus de dades de 32 bits i un flux de dades més ràpid. En mode THUMB, els 32 bits de dades es divideixen en 16 bits i augmenten la velocitat de processament.

Alguns dels registres es reserven en cada mode per a un ús específic del nucli. Els registres reservats són

  • SP (punter de pila).
  • LR (registre d'enllaços).
  • PC (comptador de programes).
  • CPSR (registre d'estat del programa actual).
  • SPSR (registre d'estat del programa desat).

Els registres reservats s’utilitzen per a funcions específiques. El SPSR i el CPSR contenen els bits de control d'estat de propietats específiques. Aquestes propietats defineixen el mode de funcionament, el senyalador d’estat ALU, activar o desactivar els senyaladors. El nucli ARM funciona en dos estats de 32 bits o estat THUMBS.

Registres de selecció del mode ARM

Registres de selecció del mode ARM

Mesura de la temperatura basada en braços:

La temperatura és el paràmetre més important en aplicacions industrials. La precisió del mesurat i controlat és molt essencial. Els transformadors més industrials es veuen danyats per l’alta tensió i la sobrecàrrega i les altes temperatures. La precisió de la temperatura mesurada i controlada és molt exigent. Aquest projecte està dissenyat per connectar el sensor de temperatura a un microcontrolador basat en ARM.

Controlador de temperatura industrial

Controlador de temperatura industrial

Procediment de treball:

El LPC2148 és una CPU ARM7 de 16/32 bits . El sensor de temperatura LM35 és un sensor analògic, connectat al canal analògic del microcontrolador LPC2148. Els valors de temperatura difamats estan preprogramats al microcontrolador. La pantalla LCD gràfica està connectada als pins de sortida del microcontrolador. El sensor de temperatura controla la temperatura cada segon. Quan la temperatura augmenta a causa de la sobrecàrrega, el sensor envia el senyal analògic al microcontrolador. El microcontrolador proporciona les alertes a través del brunzidor i de la pantalla LCD. La pantalla LCD mostra la temperatura a la pantalla. Aquesta aplicació s’utilitza en indústries per motius de seguretat.

Diagrama de blocs i funcions ARM7:

Diagrama de blocs ARM7

Diagrama de blocs ARM7

Característiques d'ARM7:

  • L’ARM7 és un bus de 16/31 bits
  • El RAM estàtic és de 40 kb
  • La memòria flash programable al xip és de 512 KB
  • És un controlador d'alta velocitat de 60 MHz
  • Dos convertidors ADC de 10 bits proporcionen un total de 14 entrades analògiques
  • Un convertidor D / A de 10 bits
  • Dos temporitzadors / comptadors de 32 bits
  • 4- CCM (Modulació de comparació de captures), 6-PWM, temporitzador de vigilància
  • Un RTC, 9 interrupcions
  • Un protocol I2C, protocols SPI, protocol SSP
  • Dos protocols de comunicació sèrie UART

SOL·LICITUD:

  • industrial control
  • Sistemes mèdics
  • Porta de comunicació
  • Mòdem suau incrustat
  • Aplicacions per a usos generals
  • Control d'accés
  • Punt d’escala

Crèdit fotogràfic: