Varför ARM är mest populärt? ARM-arkitektur

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Introduktion av ARM:

ARM står för Advanced RISC (reducerad instruktionsdator) -maskin. ARM började livet som en del av Acorn-tillverkare av BCC-datorn och designar nu marker för Apple iPad. Den första ARM grundades vid Cambridge University 1978. Acorn-gruppens datorer har utvecklat den första ARM kommersiella RISC-processorn 1985. ARM grundades och var mycket populär 1990. ARM använde mer än 98% av mobiltelefonerna 2007 och 10 miljarder processorer levereras 2008. ARM är den senaste tekniken som ersätts av mikrokontroller och mikroprocessorer. I grund och botten är ARM en 16-bitars / 32-bitars processorer eller styrenheter. ARM är hjärtat av avancerade digitala produkter som mobiltelefoner bilsystem digitala kameror och hemnätverk och trådlös teknik.

Allmänt ARM Chip Diagram

Allmänt ARM Chip Diagram



Varför ARM är mest populärt:


  • ARM är den mest populära processorn, som särskilt används i bärbara enheter på grund av dess låga strömförbrukning och rimliga prestanda.
  • ARM har fått bättre prestanda jämfört med andra processorer. ARM-processorn består i grunden av låg energiförbrukning och låg kostnad. Det är väldigt enkelt att använda ARM för snabb och effektiv applikationsutveckling, så det är den främsta anledningen till att ARM är mest populär.

Introduktion till ARM Architecture Families:

ARM Architecture Families

ARM Architecture Families



Funktioner i olika ARM-versioner:

Version 1:

ARM version one Architecture:

  • Programvaran avbryter
  • 26-bitars adressbuss
  • Databehandlingen är långsam
  • Den stöder byte-, word- och multiwordbelastningsoperationer

Version 2:


  • 26-bitars adressbuss
  • Automatiska instruktioner för trådsynkronisering
  • Stöd för samprocessor

Version 3:

  • 32-bitars adressering
  • Stöd för flera data (som 32 bitar = 32 * 32 = 64).
  • Snabbare än ARM version1 och version2

Version 4:

  • 32-bitars adressutrymme
  • Dess stöd T-variant: 16-bitars THUMB instruktionsuppsättning
  • Den stöder M-varianten: långa multipliceringsmedel ger ett 64-bitars resultat

Version 5:

  • Förbättrat samarbete mellan ARMTUMMAR
  • Dess stöder CCL-instruktioner
  • Den stöder E-variant: Förbättrad DSP-instruktionsuppsättning
  • Den stöder S-variant: Acceleration av Java-byte-kodkörning

Version 6:

  • Förbättrat minnessystem
  • Dess stöder en enda instruktion flera data

ARM-nomenklatur:

Det finns olika versioner av ARM, som ARMTDMI, ARM10XE, betydelsen av TDMI och XE ges nedan:

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

  • X - Familj
  • Y - Minnehantering
  • Z - Cache
  • T - TUMM 16-bitars avkodare
  • D - JTAG-felsökning
  • M - Snabb multiplikator
  • I - Inbäddad ICE-makrocell
  • E - Förbättrad instruktion
  • J - Jazelle (Java)
  • F - Flytpunktsenhet för vektor
  • S - Syntetiserad version

ARM-arkitektur:

ARM är en last-butiksreducerande instruktionsuppsättning datorarkitektur, det betyder att kärnan inte kan fungera direkt med minnet. All datahantering måste göras av register med den information som finns i minnet. Utföra datahantering och lagra värdet i minnet. ARM består av 37 registeruppsättningar, 31 är allmänna register och 6 är statusregister. ARM använder sju bearbetningslägen som används för att köra användaruppgiften.

  • ANVÄNDAR-läge
  • FIQ-läge
  • IRQ-läge
  • SVC-läge
  • OFÖRDefinierat läge
  • ABORT-läge
  • THUMB-läge

Användarläget är ett normalt läge som har minst antal register. Det har inte SPSR och begränsad tillgång till CPSR. FIQ och IRQ är de två avbrott som orsakas av CPU. FIQ bearbetar tidigare avbrott och IRQ är förtalad avbrott. FIQ-läget har ytterligare fem bankregister för att ge mer flexibilitet och hög prestanda när kritiska avbrott hanteras. Supervisor-läget är programvarans avbrottsläge för processorn för att starta eller återställa. Det odefinierade läget fångar upp olagliga instruktioner körs. ARM-kärnan består av 32-bitars databuss och snabbare dataflöde. I THUMB-läge delas 32-bitars data upp i 16-bitar och ökar behandlingshastigheten.

Några av registren är reserverade i varje läge för specifik användning av kärnan. De reserverade registren är

  • SP (stapelpekare).
  • LR (länkregister).
  • PC (programräknare).
  • CPSR (aktuellt programstatusregister).
  • SPSR (sparat programstatusregister).

De reserverade registren används för specifika funktioner. SPSR och CPSR innehåller statuskontrollbitar för specifika egenskaper. Dessa egenskaper definierar driftläge, ALU-statusflagga, Avbryt aktivera eller inaktivera flaggor. ARM-kärnan fungerar i två tillstånd 32-bitars tillstånd eller THUMBS-tillstånd.

ARM Mode Selection Registers

ARM Mode Selection Registers

ARMBASERAD Temperaturmätning:

Temperatur är den viktigaste parametern i industriella applikationer. Noggrannhet av uppmätt och kontrollerad är mycket viktigt. Mer industriella transformatorer skadas av högspänning och överbelastning och hög temperatur. Noggrannheten hos uppmätt och kontrollerad temperatur är mycket krävande. Detta projekt är utformat för att ansluta temperaturgivaren till en ARM-baserad mikrokontroller.

Industriell temperaturregulator

Industriell temperaturregulator

Arbetsförfarande:

LPC2148 är en 16/32 bitars ARM7-processor . Temperatursensorn LM35 är en analog sensor, ansluten till den analoga kanalen LPC2148. De förtalade temperaturvärdena är förprogrammerade i mikrokontrollern. Den grafiska LCD-skärmen är ansluten till mikrokontrollerns utgångsstift. Temperatursensorn övervakar temperaturen varje sekund. När temperaturen höjs på grund av överbelastning skickar sensorn den analoga signalen till mikrokontrollern. Mikrocontrollern ger varningar via summern och LCD-skärmen. LCD-skärmen visar temperaturen på skärmen. Denna applikation används i industrier för säkerhetsändamål.

ARM7 blockdiagram och funktioner:

ARM7 blockdiagram

ARM7 blockdiagram

Funktioner i ARM7:

  • ARM7 är en 16/31 - bitars buss
  • Den statiska ram är 40 kb
  • Det inprogrammerbara minnet på chipet är 512 kb
  • Det är en höghastighetsregulator på 60 MHz
  • Två 10-bitars ADC-omvandlare ger totalt 14 analoga ingångar
  • En 10-bitars D / A-omvandlare
  • Två 32-bitars timers / räknare
  • 4- CCM (Capture Compare Modulation), 6-PWM, Watchdog timer
  • En RTC, 9 avbryter
  • Ett I2C-protokoll, SPI-protokoll, SSP-protokoll
  • Två UART seriella kommunikationsprotokoll

ANSÖKAN:

  • Industriell kontroll
  • Medicinska system
  • Kommunikationsgateway
  • Inbäddat mjukt modem
  • Allmänna applikationer
  • Åtkomstkontroll
  • Skala

Fotokredit: