Predstavenie ARM:

ARM je skratka pre Advanced RISC (redukovaná inštrukčná sada počítač) stroja. Spoločnosť ARM začala život ako súčasť výrobcov žaludov počítača BCC a teraz navrhuje čipy pre Apple iPad. Prvý ARM bol založený na univerzite v Cambridge v roku 1978. Počítače skupiny Acorn vyvinuli prvý komerčný procesor RISC ARM v roku 1985. ARM bol založený a veľmi populárny v roku 1990. ARM využívajúci viac ako 98% mobilných telefónov v rokoch 2007 a 10 V roku 2008 sa predá miliarda procesorov. ARM je najnovšia technológia nahradená mikrokontrolérmi a mikroprocesormi. V zásade je ARM 16-bitový alebo 32-bitový procesor alebo radič. ARM je srdcom pokrokových digitálnych produktov, ako sú digitálne fotoaparáty automobilových systémov pre mobilné telefóny, domáce siete a bezdrôtové technológie.

Všeobecný diagram čipov ARM

“ako funguje spínač v obvode ”

Prečo je ARM najobľúbenejší:

ARM je najpopulárnejší procesor, ktorý sa používa hlavne v prenosných zariadeniach kvôli nízkej spotrebe energie a primeranému výkonu.
ARM má v porovnaní s ostatnými procesormi lepší výkon. Procesor ARM sa v zásade skladá z nízkej spotreby energie a nízkych nákladov. Používanie ARM je veľmi ľahké na rýchly a efektívny vývoj aplikácií, čo je hlavný dôvod, prečo je ARM najpopulárnejší.

Úvod do ARM Architecture Families:

ARM Architecture Families

Vlastnosti rôznych verzií ARM:

Verzia 1:

ARM verzia jedna Architektúra:

Softvérové prerušenia
26-bitová zbernica adries
Spracovanie údajov je pomalé
Podporuje operácie načítania bajtov, slov a viacslov

Verzia 2:

26-bitová adresová zbernica
Automatické pokyny na synchronizáciu vlákien
Podpora koprocesora

Verzia 3:

32-bitové adresovanie
Podpora viacerých údajov (napríklad 32 bitov = 32 * 32 = 64).
Rýchlejšie ako ARM verzie 1 a verzie 2

Verzia 4:

32-bitový adresný priestor
Jeho podpora variantu T: 16-bitová inštrukčná sada PALCE
Podporuje variant M: long multiply means give a 64-bit result

Verzia 5:

Vylepšená spolupráca ARM THUMB
Podporuje pokyny CCL
Podporuje variant E: Vylepšená sada inštrukcií DSP
Podporuje variant S: Zrýchlenie vykonávania kódu Java byte

Verzia 6:

Vylepšený pamäťový systém
Podporuje viac údajov jednej inštrukcie

Nomenklatúra ARM:

Existujú rôzne verzie ARM, napríklad ARMTDMI, ARM10XE, význam TDMI a XE je uvedený nižšie:

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

X - Rodina
Y - Správa pamäte
Z - vyrovnávacia pamäť
T - PALCOVÝ 16-bitový dekodér
D - Debug JTAG
M - rýchly multiplikátor
I - vložená ICE makrobunka
E - Vylepšená inštrukcia
J - Jazelle (Java)
F - Vektorová jednotka s pohyblivou rádovou čiarkou
S - Syntetizovateľná verzia

ARM architektúra:

ARM je počítačová architektúra inštrukčnej sady znižujúcej zaťaženie, čo znamená, že jadro nemôže priamo pracovať s pamäťou. Všetky dátové operácie musia byť vykonávané registrami s informáciami, ktoré sa nachádzajú v pamäti. Vykonanie operácie s údajmi a uloženie hodnoty späť do pamäte. ARM pozostáva z 37 súborov registrov, 31 sú registre na všeobecné účely a 6 sú stavové registre. ARM používa sedem režimov spracovania, ktoré sa používajú na spustenie úlohy používateľa.

“súčin súčtov kalkulačky booleovský ”

Režim USER
Režim FIQ
Režim IRQ
Režim SVC
DEDEFINED režim
Režim ABORT
Režim PALČÍ

Užívateľský režim je normálny režim, ktorý má najmenší počet registrov. Nemá SPSR a obmedzený prístup k CPSR. FIQ a IRQ sú dva režimy CPU spôsobené prerušením. FIQ spracováva minulé prerušenie a IRQ je ohováraný na prerušenie. Režim FIQ má ďalších päť bankových registrov, ktoré poskytujú väčšiu flexibilitu a vysoký výkon pri spracovávaní kritických prerušení. Režim dohľadu je režim softvérového prerušenia procesora, ktorý sa má spustiť alebo resetovať. Nedefinovaný režim zachytí nelegálne pokyny. Jadro ARM pozostáva z 32-bitovej dátovej zbernice a rýchlejšieho dátového toku. V režime THUMB sa 32-bitové dáta rozdelia na 16-bitové a zvyšuje sa rýchlosť spracovania.

Niektoré z registrov sú v každom režime vyhradené na konkrétne použitie jadrom. Vyhradené registre sú

SP (ukazovateľ zásobníka).
LR (register odkazov).
PC (počítadlo programov).
CPSR (register stavu aktuálneho programu).
SPSR (uložený register stavu programu).

Vyhradené registre sa používajú pre špecifické funkcie. SPSR a CPSR obsahujú bity riadenia stavu špecifických vlastností. Tieto vlastnosti definujú prevádzkový režim, príznak stavu ALU, príznaky prerušenia zapnutia alebo vypnutia. Jadro ARM pracuje v dvoch stavoch, 32-bitovom stave alebo THUMBS state.

“mostový usmerňovač vs plná vlna ”

Registre výberu režimu ARM

Meranie teploty na báze ARM:

Teplota je najdôležitejším parametrom v priemyselných aplikáciách. Presnosť meraných a riadených je veľmi dôležitá. Viac priemyselných transformátorov je poškodených vysokým napätím, preťažením a vysokou teplotou. Presnosť meranej a riadenej teploty je veľmi náročná. Tento projekt je navrhnutý na prepojenie teplotného snímača s mikrokontrolérom založeným na ARM.

Priemyselný regulátor teploty

Pracovný postup:

LPC2148 je 16/32 bitový procesor ARM7 . Teplotný snímač LM35 je analógový snímač pripojený k analógovému kanálu mikrokontroléra LPC2148. V mikrokontroléri sú predprogramované hodnoty ohováranej teploty. Grafický LCD je pripojený k výstupným pinom mikrokontroléra. Teplotný senzor sleduje teplotu každú sekundu. Keď sa teplota zvýši v dôsledku preťaženia, snímač pošle analógový signál do mikrokontroléra. Mikrokontrolér dáva výstrahy cez bzučiak a LCD displej. Na displeji LCD sa zobrazuje teplota. Táto aplikácia sa používa v priemysle na bezpečnostné účely.