Představení ARM:

ARM je zkratka pro Advanced RISC (redukovaný instrukční set computer) stroj. Společnost ARM zahájila život jako součást tvůrců žaludů počítače BCC a nyní navrhuje čipy pro Apple iPad. První ARM byl založen na univerzitě v Cambridge v roce 1978. Počítače skupiny Acorn vyvinuly první komerční RISC procesor ARM v roce 1985. ARM byl založen a velmi populární v roce 1990. ARM využívající více než 98% mobilních telefonů v letech 2007 a 10 V roce 2008 bylo dodáno miliardy procesorů. ARM je nejnovější technologie, která byla nahrazena mikrokontroléry a mikroprocesory. ARM je v zásadě 16bitový / 32bitový procesor nebo řadič. ARM je srdcem vyspělých digitálních produktů, jako jsou mobilní telefony, automobilové systémy, digitální fotoaparáty a domácí sítě a bezdrátové technologie.

Obecné schéma čipů ARM

Proč je ARM nejoblíbenější:

ARM je nejoblíbenější procesor, který se používá zejména v přenosných zařízeních kvůli nízké spotřebě energie a přiměřenému výkonu.
ARM má ve srovnání s jinými procesory lepší výkon. Procesor ARM se v zásadě skládá z nízké spotřeby energie a nízkých nákladů. Je velmi snadné používat ARM pro rychlý a efektivní vývoj aplikací, takže to je hlavní důvod, proč je ARM nejoblíbenější.

Úvod do ARM Architecture Families:

ARM Architecture Families

Vlastnosti různých verzí ARM:

Verze 1:

ARM verze jedna Architektura:

Přerušení softwaru
26bitová adresová sběrnice
Zpracování dat je pomalé
Podporuje operace načítání bajtů, slov a více slov

Verze 2:

26bitová adresová sběrnice
Automatické pokyny pro synchronizaci vláken
Podpora koprocesoru

Verze 3:

32bitové adresování
Podpora více dat (například 32 bitů = 32 * 32 = 64).
Rychlejší než ARM verze 1 a verze 2

Verze 4:

32bitový adresní prostor
Jeho varianta podpory T: 16bitová instrukční sada PALCE
Podporuje variantu M: long multiply means give a 64-bit result

Verze 5:

Vylepšená spolupráce ARM THUMB
Podporuje pokyny CCL
Podporuje variantu E: Vylepšená sada instrukcí DSP
Podporuje variantu S: Zrychlení provádění kódu Java byte

Verze 6:

Vylepšený paměťový systém
Podporuje více dat jedné instrukce

Nomenklatura ARM:

Existují různé verze ARM, jako ARMTDMI, ARM10XE, význam TDMI a XE je uveden níže:

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

X - rodina
Y - Správa paměti
Z - mezipaměť
T - 16bitový dekodér THUMB
D - JTAG Debug
M - Rychlý multiplikátor
I - vložená ICE makrobuňka
E - Rozšířená instrukce
J - Jazelle (Java)
F - Vektorová jednotka s plovoucí desetinnou čárkou
S - Syntetizovatelná verze

ARM architektura:

ARM je počítačová architektura instrukční sady snižující zátěž, což znamená, že jádro nemůže přímo pracovat s pamětí. Všechny datové operace musí být prováděny registry s informacemi, které se nacházejí v paměti. Provedení operace s daty a uložení hodnoty zpět do paměti. ARM se skládá z 37 sad registrů, 31 je univerzálních registrů a 6 stavových registrů. ARM používá sedm režimů zpracování, které se používají ke spuštění úlohy uživatele.

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

Uživatelský režim je normální režim, který má nejmenší počet registrů. Nemá SPSR a omezený přístup k CPSR. FIQ a IRQ jsou dva režimy CPU způsobené přerušením. FIQ zpracovává minulé přerušení a IRQ je pomluvené přerušení. Režim FIQ má dalších pět převýšených registrů, které poskytují větší flexibilitu a vysoký výkon při zpracování kritických přerušení. Režim Supervisor je režim softwarového přerušení procesoru pro spuštění nebo reset. Nedefinovaný režim zachycuje nelegální pokyny. Jádro ARM se skládá z 32bitové datové sběrnice a rychlejšího datového toku. V režimu THUMB je 32bitová data rozdělena na 16 bitů a zvyšuje rychlost zpracování.

Některé z registrů jsou v každém režimu vyhrazeny pro konkrétní použití jádrem. Rezervované registry jsou

SP (ukazatel zásobníku).
LR (registr odkazů).
PC (počítadlo programů).
CPSR (aktuální stavový registr programu).
SPSR (uložený stavový registr programu).

Vyhrazené registry se používají pro specifické funkce. SPSR a CPSR obsahují bity pro řízení stavu konkrétních vlastností. Tyto vlastnosti definují provozní režim, stavový příznak ALU, příznaky přerušení nebo povolení. Jádro ARM pracuje ve dvou stavech, 32bitovém stavu nebo stavu PALCE.

Registry výběru režimu ARM

Měření teploty na bázi ARM:

Teplota je nejdůležitějším parametrem v průmyslových aplikacích. Přesnost měření a kontroly je velmi důležitá. Více průmyslových transformátorů je poškozeno vysokým napětím a přetížením a vysokou teplotou. Přesnost měřené a řízené teploty je velmi náročná. Tento projekt je navržen k propojení teplotního senzoru s mikrokontrolérem založeným na ARM.

Průmyslový regulátor teploty

Pracovní postup:

LPC2148 je 16/32 bitový procesor ARM7 . Teplotní senzor LM35 je analogový senzor připojený k analogovému kanálu mikrokontroléru LPC2148. V mikrokontroléru jsou předprogramovány hodnoty ohovářené teploty. Grafický LCD je připojen k výstupním pinům mikrokontroléru. Teplotní senzor sleduje teplotu každou sekundu. Když se teplota zvýší v důsledku přetížení, snímač odešle analogový signál do mikrokontroléru. Mikrokontrolér vydává výstrahy prostřednictvím bzučáku a LCD displeje. LCD zobrazuje teplotu na obrazovce. Tato aplikace se používá v průmyslových odvětvích z bezpečnostních důvodů.