ARM ieviešana:

ARM apzīmē Advanced RISC (samazinātu instrukciju kopu datoru) mašīnu. ARM sāka dzīvi kā daļu no BCC datora Acorn veidotājiem un tagad izstrādā mikroshēmas Apple iPad. Pirmais ARM tika izveidots Kembridžas universitātē 1978. gadā. Acorn grupas datori ir izstrādājuši pirmo ARM komerciālo RISC procesoru 1985. gadā. ARM tika dibināts un ļoti populārs 1990. gadā. ARM 2007. gadā izmantoja vairāk nekā 98% mobilo tālruņu un 10 ARM ir jaunākā tehnoloģija, kuru aizstāj mikrokontrolleri un mikroprocesori. Būtībā ARM ir 16 bitu / 32 bitu procesori vai kontrolieri. ARM ir modernu digitālo produktu, piemēram, mobilo tālruņu, automobiļu sistēmu digitālo kameru, mājas tīklu un bezvadu tehnoloģiju, centrā.

Vispārējā ARM mikroshēmas diagramma

Kāpēc ARM ir vispopulārākais:

ARM ir vispopulārākais procesors, kas jo īpaši tiek izmantots portatīvajās ierīcēs, pateicoties zemam enerģijas patēriņam un saprātīgai veiktspējai.
ARM veiktspēja ir labāka, salīdzinot ar citiem procesoriem. ARM procesors pamatā sastāv no maza enerģijas patēriņa un zemām izmaksām. Ātrai un efektīvai lietojumprogrammu izstrādei ir ļoti viegli izmantot ARM, tāpēc tas ir galvenais iemesls, kāpēc ARM ir vispopulārākais.

Ievads ARM arhitektūras ģimenēs:

ARM arhitektūras ģimenes

Dažādu ARM versiju iezīmes:

1. versija:

ARM pirmās versijas arhitektūra:

Programmatūra pārtrauc darbību
26 bitu adrešu kopne
Datu apstrāde ir lēna
Tas atbalsta baitu, vārdu un daudzvārdu ielādes darbības

2. versija:

“izskaidro attiecības starp viļņa garumu un frekvenci ”

26 bitu adrešu kopne
Automātiski norādījumi par pavedienu sinhronizāciju
Kopprocesora atbalsts

3. versija:

32 bitu adresēšana
Vairāku datu atbalsts (piemēram, 32 biti = 32 * 32 = 64).
Ātrāk nekā ARM1. Un 2. versija

4. versija:

32 bitu adreses telpa
Tā atbalsta T variants: 16 bitu THUMB instrukciju komplekts
Tas atbalsta M variantu: ilgi reizināšanas līdzekļi dod 64 bitu rezultātu

5. versija:

Uzlabota ARM THUMB sadarbība
Tā atbalsta CCL instrukcijas
Tas atbalsta E variantu: uzlabots DSP instrukciju komplekts
Tas atbalsta S variantu: Java baitu kodu izpildes paātrināšana

6. versija:

Uzlabota atmiņas sistēma
Tā atbalsta vienu instrukciju vairākus datus

ARM nomenklatūra:

“decimālā uz bināro konversijas tabulu ”

Ir dažādas ARM versijas, piemēram, ARMTDMI, ARM10XE, TDMI un XE nozīme ir norādīta zemāk:

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

X - ģimene
Y - atmiņas pārvaldība
Z - kešatmiņa
T - THUMB 16 bitu dekoderis
D - JTAG atkļūdošana
M - ātrs reizinātājs
I - Iegultā ICE makrocellas
E - uzlabota instrukcija
J - Džezela (Java)
F - vektora peldošā komata vienība
S - sintezējama versija

ARM arhitektūra:

ARM ir slodzes krātuve, kas samazina instrukciju kopas datora arhitektūru, un tas nozīmē, ka kodols nevar tieši darboties ar atmiņu. Visas datu darbības jāveic reģistriem ar informāciju, kas atrodas atmiņā. Veicot datu darbību un saglabājot vērtību atpakaļ atmiņā. ARM sastāv no 37 reģistru kopām, 31 ir vispārējas nozīmes reģistri un 6 ir statusa reģistri. ARM izmanto septiņus apstrādes režīmus, kas tiek izmantoti, lai palaistu lietotāja uzdevumu.

LIETOTĀJA režīms
FIQ režīms
IRQ režīms
SVC režīms
NENoteiktais režīms
ABORT režīms
THUMB režīms

Lietotāja režīms ir parasts režīms, kurā ir vismazāk reģistru. Tam nav SPSR un ierobežota piekļuve CPSR. FIQ un IRQ ir divi CPU režīmi, kurus izraisa pārtraukumi. FIQ apstrādā iepriekšējo pārtraukumu un IRQ ir apmelots pārtraukums. FIQ režīmā ir papildu pieci reģistrētie reģistri, lai nodrošinātu lielāku elastību un augstu veiktspēju, kad tiek apstrādāti kritiski pārtraucēji. Supervisor režīms ir procesora programmatūras pārtraukšanas režīms, lai palaistu vai atiestatītu. Nenoteiktais režīms slazdo nelegālās instrukcijas. ARM kodols sastāv no 32 bitu datu kopnes un ātrākas datu plūsmas. THUMB režīmā 32 bitu dati tiek sadalīti 16 bitos un palielina apstrādes ātrumu.

Daži no reģistriem katrā režīmā ir rezervēti kodola īpašai lietošanai. Rezervētie reģistri ir

SP (kaudzes rādītājs).
LR (saišu reģistrs).
Dators (programmu skaitītājs).
CPSR (pašreizējais programmas statusa reģistrs).
SPSR (saglabāts programmas statusa reģistrs).

Rezervētos reģistrus izmanto īpašām funkcijām. SPSR un CPSR satur noteiktu īpašību statusa kontroles bitus. Šīs īpašības nosaka darbības režīmu, ALU statusa karodziņu, Pārtraukt iespējot vai atspējot karodziņus. ARM kodols darbojas divos stāvokļos - 32 bitu vai THUMBS stāvoklī.

ARM režīma izvēles reģistri

ARM PAMATOTS temperatūras mērīšana:

Temperatūra ir vissvarīgākais parametrs rūpnieciskajā pielietojumā. Izmērīto un kontrolēto precizitāte ir ļoti būtiska. Vairāk rūpniecības transformatoru bojā augstspriegums, pārslodze un augsta temperatūra. Izmērītās un kontrolētās temperatūras precizitāte ir ļoti prasīga. Šis projekts ir paredzēts, lai temperatūras sensoru savienotu ar ARM balstītu mikrokontrolleru.

Rūpnieciskais temperatūras regulators

Darba procedūra:

LPC2148 ir 16/32 bitu ARM7 procesors . Temperatūras sensors LM35 ir analogais sensors, kas savienots ar mikrokontrollera analogo kanālu LPC2148. Samazinātās temperatūras vērtības ir iepriekš ieprogrammētas mikrokontrollerī. Grafiskais LCD ir savienots ar mikrokontrollera izejas tapām. Temperatūras sensors katru sekundi uzrauga temperatūru. Kad temperatūra tiek paaugstināta pārslodzes dēļ, sensors nosūta analogo signālu mikrokontrollerim. Mikrokontrolleris brīdina, izmantojot skaņas signālu un LCD displeju. LCD ekrānā tiek parādīta temperatūra. Šis pieteikums tiek izmantots rūpniecībā drošības nolūkos.