为什么ARM最受欢迎?部门架构

手臂的介绍:

ARM是高级指令集计算机的缩写。ARM最初是Acorn制造商BCC电脑的一部分，现在为苹果iPad设计芯片。第一分支于1978年在剑桥大学成立。Acorn集团计算机在1985年开发了第一个ARM商用RISC处理器。ARM成立于1990年，非常受欢迎。2007年，超过98%的手机都使用ARM, 2008年，ARM的处理器出货量达到100亿个。ARM是由微控制器和微处理器取代的最新技术。基本上，ARM是一个16位/ 32位处理器或控制器。ARM是先进数字产品的核心，如移动电话、汽车系统、数码相机、家庭网络和无线技术。

为什么ARM最受欢迎:

• ARM是目前最受欢迎的处理器，由于其低功耗和合理的性能，尤其适用于便携式设备。
• 与其他处理器相比，ARM有更好的性能。ARM处理器的基本特点是低功耗、低成本。使用ARM进行快速高效的应用开发是非常容易的，这也是ARM最受欢迎的主要原因。

ARM架构家族简介:

不同ARM版本的特点:

版本1:

ARM第一版架构:

• 软件中断
• 26-bit地址总线
• 数据处理缓慢
• 它支持字节、字和多字加载操作

版本2:

• 26-Bit地址总线
• 线程同步的自动指令
• 协同处理器支持

版本3:

• 32位寻址
• 多数据支持(如32位=32*32=64)。
• 比ARM version1和version2更快

版本4:

• 32位地址空间
• 它支持的变体:16位拇指指令集
• 它支持M变体:长乘表示给出64位的结果

版本5:

• 改善了手臂和拇指的互动
• 它支持CCL指令
• 它支持E变种:增强的DSP指令集
• 它支持S变量:加速Java字节代码的执行

版本6:

• 改善记忆系统
• 它支持单指令多数据

手臂命名:

ARM有不同的版本，如ARMTDMI, ARM10XE, TDMI和XE的含义如下:

手臂{X} {Y} {Z} {T} {D} {M}{我}{E} {J} {F}{年代}

• X -家庭
• Y—内存管理
• Z -缓存
• T -拇指16位解码器
• 调试JTAG
• M - Fast乘法器
• I -嵌入冰宏单元
• 电子强化教学
• J - Jazelle (Java)
• F -向量浮点单元
• S -合成版本

部门架构:

ARM是一种减少负载存储的指令集计算机体系结构;这意味着内核不能直接操作内存。所有的数据操作都必须由寄存器来完成，寄存器的信息位于内存中。执行数据操作并将值存储回内存。ARM由37个寄存器组组成，31个是通用寄存器，6个是状态寄存器。ARM使用7种处理模式来运行用户任务。

• 用户模式
• FIQ模式
• IRQ模式
• SVC模式
• 未定义的模式
• 中止模式
• 经验模式

用户模式为普通模式;它有最少的寄存器。它没有SPSR和有限的访问CPSR。FIQ和IRQ是CPU中断引起的两种模式。FIQ正在处理过去的中断，而IRQ是诽谤中断。FIQ模式有额外的五个存储寄存器，在处理关键中断时提供更多的灵活性和高性能。监控模式是处理器启动或复位的软件中断模式。未定义模式捕获执行的非法指令。ARM核心由32位数据总线和更快的数据流组成。在拇指模式下，32位数据被分割成16位，提高了处理速度。

在每一种模式中都保留一些寄存器，以供内核特定使用。保留寄存器有

• SP(堆栈指针)。
• LR(链接寄存器)。
• 电脑(程序计数器)。
• CPSR(当前程序状态寄存器)。
• 保存的程序状态寄存器。

预留寄存器用于特定的函数。SPSR和CPSR包含特定属性的状态控制位。这些属性定义了操作模式、ALU状态标志、中断启用或禁用标志。ARM核心在两种状态下操作32位状态或拇指状态。

ARM模式选择寄存器

基于ARM的温度测量:

温度是工业应用中最重要的参数。测量和控制的准确性是非常重要的。更多的工业变压器被高压、过载和高温损坏。温度的测量和控制精度要求很高。本课题设计了温度传感器与基于arm的单片机的接口。

工作过程:

LPC2148是一个16/32位ARM7 CPU。温度传感器LM35是一个模拟传感器，连接到LPC2148单片机的模拟通道。被破坏的温度值在微控制器中预先编制好了程序。图形液晶显示器连接到微控制器输出引脚。温度传感器每秒钟监测温度，当温度因过载而升高时，传感器向微控制器发送模拟信号。微控制器通过蜂鸣器和液晶显示器发出警报。LCD在屏幕上显示温度。此应用程序用于工业安全目的。

ARM7的框图和特点:

ARM7的特点:

• ARM7是一个16/31位总线
• 静态Ram为40kb
• 片上闪存可编程存储器为512kb
• 它是一个60mhz操作的高速控制器
• 两个10位ADC转换器提供总共14个模拟输入
• 一个10位D/A转换器
• 两个32位计时器/计数器
• 4- CCM(捕获比较调制)，6-PWM，看门狗定时器
• 1个RTC, 9个中断
• 一种I2C协议、SPI协议、SSP协议
• 两个UART串行通信协议

应用程序:

• 工业控制
• 医疗系统
• 通信网关
• 嵌入式软调制解调器
• 通用应用程序
• 访问控制
• 点的规模

图片来源:

• 一般的ARM芯片图由superbotics
• ARM模式选择寄存器通过pantechsolutions