ARM-i tutvustus:

ARM tähistab Advanced RISC (vähendatud juhistega arvuti) masinat. ARM alustas elu BCC arvuti Acorn tootjate koosseisus ja kujundab nüüd Apple iPadile kiipe. Esimene ARM loodi Cambridge'i ülikoolis 1978. aastal. Acorni grupi arvutid on välja töötanud esimese ARM-i kaubandusliku RISC-protsessori 1985. aastal. ARM asutati ja oli väga populaarne 1990. aastal. ARM kasutab 2007. aastal enam kui 98% mobiiltelefonidest ja 10 2008. aastal tarniti miljard protsessorit. ARM on uusim tehnoloogia, mis asendatakse mikrokontrollerite ja mikroprotsessoritega. Põhimõtteliselt on ARM 16-bitine / 32-bitine protsessor või kontroller. ARM on arenenud digitaalsete toodete nagu mobiiltelefonide, autosüsteemide digikaamerate ning koduvõrgu ja traadita tehnoloogia keskmes.

ARMi kiibi üldskeem

Miks ARM on kõige populaarsem:

ARM on kõige populaarsem protsessor, mida kasutatakse eelkõige kaasaskantavates seadmetes madala energiatarbimise ja mõistliku jõudluse tõttu.
ARM-i jõudlus on võrreldes teiste protsessoritega parem. ARM-protsessor koosneb põhimõtteliselt madalast energiatarbest ja madalast kulust. ARM-i on rakenduste kiireks ja tõhusaks arendamiseks väga lihtne kasutada, nii et see on peamine põhjus, miks ARM on kõige populaarsem.

Sissejuhatus ARMi arhitektuuriperedesse:

ARMi arhitektuuripered

Erinevate ARM-i versioonide omadused:

1. versioon:

ARM-i esimese versiooni arhitektuur:

Tarkvara katkestab
26-bitine aadressibuss
Andmete töötlemine on aeglane
See toetab baitide, sõna ja mitmesõnalisi laadimisoperatsioone

2. versioon:

26-bitine aadressibuss
Automaatsed juhised lõime sünkroonimiseks
Kaasprotsessori tugi

Versioon 3:

32-bitine adresseerimine
Mitme andme tugi (nt 32 bitti = 32 * 32 = 64).
Kiirem kui ARM-i versioon 1 ja versioon 2

4. versioon:

32-bitine aadressiruum
Selle tugi T variant: 16-bitine THUMB käskude komplekt
See toetab M-varianti: pikad korrutamisvahendid annavad 64-bitise tulemuse

Versioon 5:

Parem ARM THUMB-i koostöötamine
See toetab CCL-i juhiseid
See toetab E-varianti: täiustatud DSP-käsukomplekt
See toetab S-varianti: Java baitkoodi täitmise kiirendamine

Versioon 6:

Täiustatud mälusüsteem
See toetab ühte käsku mitme andmega

ARM-i nomenklatuur:

ARM-il on erinevaid versioone, nagu ARMTDMI, ARM10XE, TDMI ja XE tähendus on toodud allpool:

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

X - perekond
Y - mäluhaldus
Z - vahemälu
T - THUMB 16-bitine dekooder
D - JTAG-i silumine
M - kiire kordaja
I - sisseehitatud ICE makrotsell
E - täiustatud juhised
J - Jazelle (Java)
F - vektor ujukomaühik
S - sünteesitav versioon

ARM-i arhitektuur:

ARM on koormust salvestav käskude arvu vähendav arvuti arhitektuur ja see tähendab, et südamik ei saa otse mäluga töötada. Kõik andmeoperatsioonid peavad toimuma registrite kaudu, mis sisaldavad teavet, mis asub mälus. Andmete toimingu sooritamine ja väärtuse salvestamine mällu. ARM koosneb 37 registrikomplektist, 31 on üldotstarbelised registrid ja 6 staatusregistrid. ARM kasutab seitset töötlusrežiimi, mida kasutatakse kasutaja ülesande käivitamiseks.

KASUTAJA režiim
FIQ-režiim
IRQ režiim
SVC režiim
Määramata režiim
ABORT-režiim
THUMB režiim

Kasutajarežiim on tavaline režiim, kus on kõige vähem registreid. Sellel pole SPSR-i ja piiratud juurdepääs CPSR-ile. FIQ ja IRQ on protsessori kaks katkestuse põhjustatud režiimi. FIQ töötleb möödunud katkestusi ja IRQ on laimatud katkestusi. FIQ-režiimis on veel viis pangaregistrit, et pakkuda suuremat paindlikkust ja kõrget jõudlust kriitiliste katkestuste korral. Supervisori režiim on protsessori tarkvara katkestamise režiim käivitamiseks või lähtestamiseks. Määramata režiim püüab kinni ebaseaduslikud juhised. ARM-i tuum koosneb 32-bitisest andmesiinist ja kiiremast andmevoogust. THUMB-režiimis suurendab 32-bitine teave 16-bitiseks ja suurendab töötlemise kiirust.

Mõned registrid on igas režiimis reserveeritud südamiku konkreetseks kasutamiseks. Reserveeritud registrid on

SP (virnaviit).
LR (linkide register).
PC (programmiloendur).
CPSR (praegune programmi olekuregister).
SPSR (salvestatud programmi olekuregister).

Reserveeritud registreid kasutatakse konkreetsete funktsioonide jaoks. SPSR ja CPSR sisaldavad konkreetsete omaduste olekukontrollibitte. Need omadused määravad töörežiimi, ALU oleku lipu, katkestamise lubamise või keelamise lipud. ARM-i tuum töötab kahes olekus 32-bitises olekus või THUMBS-olekus.

ARM-režiimi valimise registrid

RELVAPÕHINE temperatuuri mõõtmine:

Temperatuur on tööstuslikes rakendustes kõige olulisem parameeter. Mõõdetud ja kontrollitud täpsus on väga oluline. Rohkem tööstustrafosid kahjustab kõrge pinge, ülekoormus ja kõrge temperatuur. Mõõdetud ja kontrollitud temperatuuri täpsus on väga nõudlik. See projekt on mõeldud temperatuuri anduri ühendamiseks ARM-põhise mikrokontrolleriga.

Tööstuslik temperatuuri regulaator

Tööprotseduur:

LPC2148 on 16/32-bitine ARM7 protsessor . Temperatuuriandur LM35 on analoogandur, mis on ühendatud mikrokontrolleri analoogkanaliga LPC2148. Laaditud temperatuuri väärtused on mikrokontrolleris eelprogrammeeritud. Graafiline LCD on ühendatud mikrokontrolleri väljundnõeltega. Temperatuuriandur jälgib temperatuuri iga sekundi järel. Kui temperatuuri tõstetakse ülekoormuse tõttu, saadab andur analoogsignaali mikrokontrollerile. Mikrokontroller annab hoiatused läbi summeri ja vedelkristallekraani. LCD-ekraan näitab temperatuuri ekraanil. Seda rakendust kasutatakse tööstuses ohutuse tagamiseks.