Kodėl ARM yra populiariausias? ARM architektūra

Išbandykite Mūsų Instrumentą, Kaip Pašalinti Problemas





ARM įvadas:

ARM reiškia „Advanced RISC“ (sumažinto instrukcijų rinkinio kompiuteris) mašiną. ARM pradėjo gyvenimą kaip „BCC“ kompiuterio „Acorn“ gamintojų dalis ir dabar kuria „Apple iPad“ lustus. Pirmasis ARM buvo įkurtas Kembridžo universitete 1978 m. „Acorn“ grupės kompiuteriai sukūrė pirmąjį ARM komercinį RISC procesorių 1985 m. ARM buvo įkurtas ir labai populiarus 1990 m. ARM 2007 m. Naudojo daugiau nei 98% mobiliųjų telefonų ir 10 ARM yra naujausia technologija, kurią pakeitė mikrovaldikliai ir mikroprocesoriai. 2008 m. Iš esmės ARM yra 16 bitų / 32 bitų procesoriai arba valdikliai. ARM yra pažangių skaitmeninių produktų, tokių kaip mobiliųjų telefonų, automobilių sistemų skaitmeninių fotoaparatų, namų tinklų ir belaidžių technologijų, esmė.

Bendroji ARM lusto schema

Bendroji ARM lusto schema



Kodėl ARM yra populiariausias:


  • ARM yra populiariausias procesorius, ypač naudojamas nešiojamuose įrenginiuose dėl mažo energijos suvartojimo ir pagrįsto našumo.
  • ARM veikia geriau, palyginti su kitais procesoriais. ARM procesorius iš esmės susideda iš mažo energijos suvartojimo ir mažų sąnaudų. Labai lengva naudoti ARM greitai ir efektyviai plėtojant programas, todėl tai yra pagrindinė priežastis, kodėl ARM yra populiariausias.

Įvadas į ARM architektūros šeimas:

ARM architektūros šeimos

ARM architektūros šeimos



Įvairių ARM versijų savybės:

1 versija:

ARM pirmosios versijos architektūra:

  • Programinė įranga pertraukiama
  • 26 bitų adresų magistralė
  • Duomenų apdorojimas lėtas
  • Jis palaiko baitų, žodžių ir daugiažodžių įkėlimo operacijas

2 versija:


  • 26 bitų adresų magistralė
  • Automatinės gijų sinchronizavimo instrukcijos
  • Bendro procesoriaus palaikymas

3 versija:

  • 32 bitų adresavimas
  • Kelių duomenų palaikymas (pvz., 32 bitai = 32 * 32 = 64).
  • Spartesnė nei ARM1 ir 2 versijos

4 versija:

  • 32 bitų adreso erdvė
  • Jo palaikomasis T variantas: 16 bitų THUMB instrukcijų rinkinys
  • Jis palaiko M variantą: ilgos dauginimo priemonės duoda 64 bitų rezultatą

5 versija:

  • Patobulintas ARM THUMB sąveika
  • Jis palaiko CCL instrukcijas
  • Jis palaiko E variantą: patobulintas DSP instrukcijų rinkinys
  • Jis palaiko S variantą: „Java“ baitų kodo vykdymo pagreitinimas

6 versija:

  • Patobulinta atminties sistema
  • Jos palaiko vieną instrukciją kelis duomenis

ARM nomenklatūra:

Yra įvairių ARM versijų, tokių kaip ARMTDMI, ARM10XE, TDMI ir XE reikšmė pateikiama žemiau:

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

  • X - šeima
  • Y - atminties valdymas
  • Z - talpykla
  • T - THUMB 16 bitų dekoderis
  • D - JTAG derinimas
  • M - greitas daugiklis
  • Aš - įdėta ICE makrocelė
  • E - patobulinta instrukcija
  • J - Jazelle („Java“)
  • F - vektorinis slankiojo kablelio vienetas
  • S - sintezuojama versija

ARM architektūra:

ARM yra apkrovos kaupiklis, mažinantis komandų rinkinio kompiuterio architektūrą, tai reiškia, kad šerdis negali tiesiogiai veikti su atmintimi. Visas duomenų operacijas turi atlikti registrai su atmintyje esančia informacija. Duomenų operacijos atlikimas ir vertės išsaugojimas atgal į atmintį. ARM sudaro 37 registrų rinkiniai, 31 yra bendrosios paskirties registrai ir 6 yra būsenos registrai. ARM naudoja septynis apdorojimo režimus, kurie naudojami vartotojo užduočiai vykdyti.

  • VARTOTOJO režimas
  • FIQ režimas
  • IRQ režimas
  • SVC režimas
  • Neapibrėžtas režimas
  • ABORT režimas
  • THUMB režimas

Vartotojo režimas yra įprastas režimas, turintis mažiausiai registrų. Jis neturi SPSR ir ribotos prieigos prie CPSR. FIQ ir IRQ yra du pertraukimo sukelti procesoriaus režimai. FIQ apdoroja ankstesnį pertraukimą, o IRQ yra šmeižiamas pertraukimas. FIQ režimas turi papildomus penkis registruotus registrus, kad užtikrintų daugiau lankstumo ir didelio našumo, kai atliekami kritiniai pertraukimai. „Supervisor“ režimas yra procesoriaus programinės įrangos pertraukimo režimas, skirtas paleisti arba iš naujo nustatyti. Neapibrėžtas režimas sulaiko neteisėtas instrukcijas. ARM branduolį sudaro 32 bitų duomenų magistralė ir greitesnis duomenų srautas. THUMB režimu 32 bitų duomenys padalijami į 16 bitų ir padidina apdorojimo greitį.

Kai kurie registrai kiekviename režime yra rezervuoti konkrečiam šerdies naudojimui. Rezervuoti registrai yra

  • SP (kamino žymeklis).
  • LR (nuorodų registras).
  • PC (programų skaitiklis).
  • CPSR (dabartinis programos būsenos registras).
  • SPSR (išsaugotas programos būsenos registras).

Rezervuoti registrai naudojami konkrečioms funkcijoms atlikti. SPSR ir CPSR yra konkrečių savybių būsenos valdymo bitai. Šios savybės apibrėžia darbo režimą, ALU būsenos žymą, pertraukimo įgalinimą arba išjungimą. ARM branduolys veikia dviem būsenomis - 32 bitų būsena arba THUMBS būsena.

ARM režimo pasirinkimo registrai

ARM režimo pasirinkimo registrai

GALVOS PAGRINDAS Temperatūros matavimas:

Temperatūra yra svarbiausias parametras pramonėje. Labai svarbu išmatuoti ir kontroliuoti tikslumą. Daugiau pramoninių transformatorių pažeidžia aukšta įtampa, perkrova ir aukšta temperatūra. Išmatuojamos ir kontroliuojamos temperatūros tikslumas yra labai didelis. Šis projektas skirtas temperatūros jutikliui susieti su ARM pagrįstu mikrovaldikliu.

Pramoninis temperatūros reguliatorius

Pramoninis temperatūros reguliatorius

Darbo tvarka:

LPC2148 yra 16/32 bitų ARM7 procesorius . Temperatūros jutiklis LM35 yra analoginis jutiklis, prijungtas prie analoginio mikrovaldiklio LPC2148 kanalo. Šmeižiamos temperatūros vertės yra iš anksto užprogramuotos mikrovaldiklyje. Grafinis LCD yra prijungtas prie mikrovaldiklio išvesties kaiščių. Temperatūros jutiklis kiekvieną sekundę stebi temperatūrą. Kai temperatūra padidėja dėl perkrovos, jutiklis siunčia analoginį signalą į mikrovaldiklį. Mikrovaldiklis perspėja per signalą ir LCD ekraną. LCD ekrane rodoma temperatūra. Ši programa pramonėje naudojama saugos tikslais.

ARM7 blokinė schema ir funkcijos:

ARM7 blokinė schema

ARM7 blokinė schema

ARM7 savybės:

  • ARM7 yra 16/31 bitų magistralė
  • Statinis ram yra 40 kb
  • Lusto programuojama „flash“ atmintinė yra 512 KB
  • Tai greitaeigio valdiklio 60 MHz operacija
  • Du 10 bitų ADC keitikliai teikia iš viso 14 analoginių įėjimų
  • Vienas 10 bitų D ​​/ A keitiklis
  • Du 32 bitų laikmačiai / skaitikliai
  • 4 - CCM („Capture Compare Modulation“), 6-PWM, „Watchdog“ laikmatis
  • Vienas RTC, 9 pertraukia
  • Vienas I2C protokolas, SPI protokolai, SSP protokolas
  • Du UART nuoseklaus ryšio protokolai

PARAIŠKA:

  • Pramonės kontrolė
  • Medicinos sistemos
  • Ryšio vartai
  • Įterptasis minkštas modemas
  • Bendrosios paskirties programos
  • Prieigos kontrolė
  • Masto taškas

Nuotraukų kreditas: