מבוא ARM:

ARM מייצג מכונה מתקדמת RISC (מחשב להגדרת הוראות מופחתת). ARM התחילה את החיים כחלק מיצרני בלוטים של מחשב BCC וכעת מתכננת שבבים עבור Apple iPad. ה- ARM הראשון הוקם באוניברסיטת קיימברידג 'בשנת 1978. מחשבי קבוצת Acorn פיתחו את מעבד ה- RISC המסחרי הראשון של ARM בשנת 1985. ARM הוקמה ופופולרית מאוד בשנת 1990. ה- ARM השתמש ביותר מ- 98% מהטלפונים הניידים בשנת 2007 וב- 10 מיליארד מעבדים נשלחים בשנת 2008. ARM היא הטכנולוגיה העדכנית ביותר שהוחלפה על ידי מיקרו-בקרים ומיקרו-מעבדים. בעיקרון ARM הוא מעבדים או בקרי 16 ביט / 32 סיביות. ARM הוא לב המוצרים הדיגיטליים המתקדמים כמו טלפונים ניידים מערכות רכב מצלמות דיגיטליות וטכנולוגיות רשת ביתיות ואלחוטיות.

דיאגרמת שבב ARM כללית

מדוע ARM פופולרי ביותר:

ARM הוא המעבד הפופולרי ביותר, המשמש במיוחד במכשירים ניידים בשל צריכת החשמל הנמוכה והביצועים הסבירים שלו.
ARM השיגה ביצועים טובים יותר בהשוואה למעבדים אחרים. מעבד ה- ARM מורכב בעצם מצריכת חשמל נמוכה ועלות נמוכה. קל מאוד להשתמש ב- ARM לפיתוחים מהירים ויעילים של יישומים, ולכן זו הסיבה העיקרית לכך ש- ARM פופולרית ביותר.

מבוא למשפחות אדריכלות ARM:

משפחות ארכיטקטורה של ARM

תכונות של גרסאות ARM שונות:

“מה השימוש בגשר ברשת ”

גרסה 1:

גרסת ה- ARM אחת אדריכלות:

התוכנה מפריעה
אוטובוס כתובת 26 סיביות
עיבוד הנתונים איטי
הוא תומך בפעולות טעינה של בתים, מילים ורב-מילים

גרסה 2:

אוטובוס כתובת 26 סיביות
הוראות אוטומטיות לסנכרון חוטים
תמיכה במעבד משותף

גרסה 3:

כתובת 32 סיביות
תמיכה במספר נתונים (כמו 32 ביט = 32 * 32 = 64).
מהיר יותר מגרסת ARM 1 ומגרסה 2

גרסה 4:

“תאורה אינפרא אדומה לראיית לילה ”

שטח כתובת 32 סיביות
גרסת T התמיכה שלו: ערכת הוראות THUMB של 16 סיביות
הוא תומך בגרסה M: אמצעי הכפלת ארוכים נותנים תוצאה של 64 סיביות

גרסה 5:

עבודה משופרת של ARM THUMB
זה תומך בהוראות CCL
הוא תומך בגרסה E: ערכת הוראות DSP משופרת
הוא תומך בגרסה S: האצה של ביצוע קוד בתים Java

גרסה 6:

מערכת זיכרון משופרת
זה תומך בהוראה אחת מרובה נתונים

מינוח ARM:

ישנן גרסאות שונות של ARM, כמו ARMTDMI, ARM10XE, המשמעות של TDMI ו- XE מובאת להלן:

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

X - משפחה
Y - ניהול זיכרון
Z - מטמון
T - מפענח 16 סיביות
D - ניפוי JTAG
M - מכפיל מהיר
I - מקרוצל ICE משובץ
הוראה משופרת
J - Jazelle (Java)
F - יחידת נקודה צפה וקטורית
S - גרסה מסונתזת

ארכיטקטורת ARM:

ARM הוא ארכיטקטורת מחשב המפחיתה את חנות העומס ומשמעותה שהליבה אינה יכולה לפעול ישירות עם הזיכרון. כל פעולות הנתונים חייבות להיעשות על ידי רישומים עם המידע שנמצא בזיכרון. ביצוע פעולת הנתונים ואחסון הערך בחזרה לזיכרון. ARM מורכב מ -37 קבוצות רושמים, 31 הם רושמים למטרות כלליות ו -6 הם רושמי סטטוס. ה- ARM משתמש בשבעה מצבי עיבוד המשמשים להפעלת משימת המשתמש.

מצב משתמש
מצב FIQ
מצב IRQ
מצב SVC
מצב לא מוגדר
מצב ABORT
מצב אגודל

מצב המשתמש הוא מצב רגיל שמספר הרשומות הנמוך ביותר שלו. אין לו SPSR וגישה מוגבלת ל- CPSR. ה- FIQ ו- IRQ הם שני המצבים הנגרמים להפרעה של המעבד. ה- FIQ מעבד הפרעות בעבר ו- IRQ מושמצים בהפרעה. במצב FIQ יש חמישה רושמים בנקאיים נוספים כדי לספק גמישות גבוהה יותר וביצועים גבוהים בעת טיפול בהפרעות קריטיות. מצב המפקח הוא מצב הפרעת התוכנה של המעבד להפעלה או לאיפוס. המצב לא מוגדר לוכד הוראות בלתי חוקיות מבוצע. ליבת ה- ARM כוללת אוטובוס נתונים של 32 סיביות וזרימת נתונים מהירה יותר. במצב THUMB 32 סיביות הנתונים המחולקות ל 16 סיביות ומגדילות את מהירות העיבוד.

חלק מהמרשמים שמורים בכל מצב לשימוש ספציפי על ידי הליבה. המרשמים השמורים הם

SP (מצביע מחסנית).
LR (רישום קישורים).
מחשב (מונה תוכניות).
CPSR (רישום מצב התוכנה הנוכחי).
SPSR (רישום סטטוס תוכנית שמור).

המרשמים השמורים משמשים לפונקציות ספציפיות. ה- SPSR ו- CPSR מכילים את סיביות בקרת המצב של מאפיינים ספציפיים. מאפיינים אלה מגדירים מצב הפעלה, דגל מצב ALU, הפסק או השבת דגלים. ליבת ה- ARM פועלת בשני מצבי מצב 32 סיביות או במצב אגודל.

רישומי בחירת מצב ARM

מדידת טמפרטורה על בסיס זרוע:

הטמפרטורה היא הפרמטר החשוב ביותר ביישומים תעשייתיים. דיוק של מדוד ומבוקר חיוני מאוד. שנאים תעשייתיים נוספים נפגעים על ידי מתח גבוה ועומס יתר וטמפרטורה גבוהה. דיוק הטמפרטורה שנמדד ונשלט הוא תובעני ביותר. פרויקט זה נועד לממשק את חיישן הטמפרטורה למיקרו-בקר מבוסס ARM.

“תרשים סכמטי פשוט עם קבלים וטרנזיסטורים נגדים ”

בקר טמפרטורה תעשייתי

תהליך עבודה:

LPC2148 הוא מעבד ARM7 16/32 סיביות . חיישן הטמפרטורה LM35 הוא חיישן אנלוגי, המחובר לערוץ האנלוגי מיקרו-בקר LPC2148. ערכי הטמפרטורה המושמצים מתוכנתים מראש במיקרו-בקר. ה- LCD הגרפי מחובר לסיכות הפלט של המיקרו-בקר. חיישן הטמפרטורה עוקב אחר הטמפרטורה כל שניות. כאשר הטמפרטורה עולה בגלל עומס יתר אז החיישן שולח את האות האנלוגי למיקרו-בקר. המיקרו-בקר מעביר את ההתראות דרך הבאזר ותצוגת ה- LCD. LCD מציג את הטמפרטורה על המסך. יישום זה משמש בתעשיות למטרות בטיחות.