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干貨丨為什么ARM最受歡迎?ARM架構

2023/08/03
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ARM簡介:

ARM 代表高級 RISC(精簡指令集計算機)機器。ARM 最初是 BCC 計算機 Acorn 制造商的一部分,現(xiàn)在為 Apple iPad 設計芯片。第一個 ARM 于 1978 年在劍橋大學成立。Acorn 集團計算機于 1985 年開發(fā)出第一個 ARM 商用 RISC 處理器。ARM 于 1990 年成立并非常流行。2007 年和 10 年 98% 以上的手機使用 ARM 2008年處理器出貨量達到10億個。ARM是被微控制器微處理器取代的最新技術?;旧?ARM 是 16 位/32 位處理器或控制器。ARM 是先進數(shù)字產品的核心,例如手機、汽車系統(tǒng)、數(shù)碼相機以及家庭網(wǎng)絡和無線技術。

為什么 ARM 最受歡迎:

ARM 是最流行的處理器,由于其低功耗和合理的性能而特別用于便攜式設備。

與其他處理器相比,ARM 具有更好的性能。ARM處理器基本上由低功耗和低成本組成。使用ARM非常容易快速高效地開發(fā)應用程序,這也是ARM最受歡迎的主要原因。

ARM架構系列簡介:

不同ARM版本的特點:

版本1:

ARM版本一架構:

  • 軟件中斷
  • 26位地址總線
  • 數(shù)據(jù)處理速度慢
  • 它支持字節(jié)、字和多字加載操作
版本2:
版本3:
  • 32 位尋址
  • 多種數(shù)據(jù)支持(如32位=32*32=64)。
  • 比 ARM 版本 1 和版本 2 更快
版本 4:
  • 32位地址空間
  • 其支持T變體:16位THUMB指令集
  • 它支持 M 變體:長乘法意味著給出 64 位結果
版本 5:
?
  • 改進的 ARM THUMB 交互操作
  • 支持CCL指令
  • 支持E變體:增強型DSP指令集
  • 它支持S變體:Java字節(jié)碼執(zhí)行加速
版本 6:
  • 改進的記憶系統(tǒng)
  • 支持單指令多數(shù)據(jù)
ARM 命名法:
ARM有不同的版本,如ARMTDMI、ARM10XE,TDMI和XE的含義如下:
?
手臂 {X}{Y}{Z}{T}{D}{M}{I}{E}{J}{F}{S}
  • X——家庭
  • Y——內存管理
  • Z——緩存
  • T – THUMB 16 位解碼器
  • D – JTAG 調試
  • M——快速乘數(shù)
  • I – 嵌入式 ICE 宏單元
  • E – 強化教學
  • J – Jazelle(Java)
  • F – 向量浮點單元
  • S – 可合成版本
ARM架構:
ARM 是一種加載-存儲減少指令集計算機體系結構;這意味著核心不能直接操作內存。所有數(shù)據(jù)操作都必須通過寄存器使用內存中的信息來完成。執(zhí)行數(shù)據(jù)操作并將值存回內存。ARM由37個寄存器組組成,其中31個是通用寄存器,6個是狀態(tài)寄存器。ARM 使用七種處理模式來運行用戶任務。
  • 用戶模式
  • FIQ模式
  • 中斷請求模式
  • SVC模式
  • 未定義模式
  • 中止模式
  • 拇指模式
用戶模式為普通模式;其中寄存器數(shù)量最少。它沒有 SPSR 并且對 CPSR 的訪問受到限制。FIQ和IRQ是CPU的兩種中斷引起模式。FIQ是處理過去的中斷,IRQ是誹謗中斷。FIQ 模式具有額外的五個分組寄存器,可在處理關鍵中斷時提供更大的靈活性和高性能。Supervisor模式是處理器啟動或復位的軟件中斷模式。未定義模式捕獲非法指令的執(zhí)行。ARM內核由32位數(shù)據(jù)總線和更快的數(shù)據(jù)流組成。在 THUMB 模式下,32 位數(shù)據(jù)分為 16 位,提高了處理速度。
某些寄存器在每種模式下都被保留以供內核特定使用。保留的寄存器是
  • SP(堆棧指針)。
  • LR(鏈接寄存器)。
  • PC(程序計數(shù)器)。
  • CPSR(當前程序狀態(tài)寄存器)。
  • SPSR(保存程序狀態(tài)寄存器)。
保留的寄存器用于特定功能。SPSR和CPSR包含特定屬性的狀態(tài)控制位。這些屬性定義操作模式、ALU 狀態(tài)標志、中斷啟用或禁用標志。ARM 內核工作在兩種狀態(tài):32 位狀態(tài)或 THUMBS 狀態(tài)。
?

ARM 模式選擇寄存器
基于 ARM 的溫度測量:
溫度是工業(yè)應用中最重要的參數(shù)。測量和控制的準確性非常重要。更多的工業(yè)變壓器因高電壓、過載和高溫而損壞。溫度測量和控制的精度要求很高。該項目旨在將溫度傳感器連接到基于 ARM 的微控制器。

工作流程:
LPC2148是一款16/32位ARM7 CPU 。 溫度傳感器LM35是一個模擬傳感器,連接到LPC2148微控制器模擬通道。被誹謗的溫度值在微控制器中預先編程。圖形 LCD 連接到微控制器輸出引腳。溫度傳感器每秒監(jiān)測溫度。當溫度因過載而升高時,傳感器將模擬信號發(fā)送到微控制器。微控制器通過蜂鳴器液晶顯示屏發(fā)出警報。LCD 在屏幕上顯示溫度。該應用程序在工業(yè)中用于安全目的。
ARM7框圖和特性:

ARM7的特點:
應用:

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器件型號 數(shù)量 器件廠商 器件描述 數(shù)據(jù)手冊 ECAD模型 風險等級 參考價格 更多信息
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