为什么ARM最受欢迎？ARM架构

ARM简介:

ARM 代表高级 RISC（精简指令集计算机）机器。ARM 最初是 BCC 计算机 Acorn 制造商的一部分，现在为 Apple iPad 设计芯片。第一个 ARM 于 1978 年在剑桥大学成立。Acorn 集团计算机于 1985 年开发出第一个 ARM 商用 RISC 处理器。ARM 于 1990 年成立并非常流行。2007 年和 10 年 98% 以上的手机使用 ARM 2008年处理器出货量达到10亿个。ARM是被微控制器和微处理器取代的最新技术。基本上 ARM 是 16 位/32 位处理器或控制器。ARM 是先进数字产品的核心，例如手机、汽车系统、数码相机以及家庭网络和无线技术。

为什么 ARM 最受欢迎：

ARM 是最流行的处理器，由于其低功耗和合理的性能而特别用于便携式设备。

与其他处理器相比，ARM 具有更好的性能。ARM处理器基本上由低功耗和低成本组成。使用ARM非常容易快速高效地开发应用程序，这也是ARM最受欢迎的主要原因。

ARM架构系列简介：

 

ARM 架构系列

不同ARM版本的特点：

 

版本1：

ARM版本一架构：

软件中断

26位地址总线

数据处理速度慢

它支持字节、字和多字加载操作

版本2：

26位地址总线

线程同步自动指令

协处理器支持

版本3：

32 位寻址

多种数据支持（如32位=32*32=64）。

比 ARM 版本 1 和版本 2 更快

版本 4：

32位地址空间

其支持T变体：16位THUMB指令集

它支持 M 变体：长乘法意味着给出 64 位结果

版本 5：

 

改进的 ARM THUMB 交互操作

支持CCL指令

支持E变体：增强型DSP指令集

它支持S变体：Java字节码执行加速

版本 6：

改进的记忆系统

支持单指令多数据

ARM 命名法：

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}{I}{E}{J}{F}{S}

X——家庭

Y——内存管理

Z——缓存

T – THUMB 16 位解码器

D – JTAG 调试

M——快速乘数

I – 嵌入式 ICE 宏单元

E – 强化教学

J – Jazelle（Java）

F – 向量浮点单元

S – 可合成版本

ARM架构：

ARM 是一种加载-存储减少指令集计算机体系结构；这意味着核心不能直接操作内存。所有数据操作都必须通过寄存器使用内存中的信息来完成。执行数据操作并将值存回内存。ARM由37个寄存器组组成，其中31个是通用寄存器，6个是状态寄存器。ARM 使用七种处理模式来运行用户任务。

用户模式

FIQ模式

中断请求模式

SVC模式

未定义模式

中止模式

拇指模式

用户模式为普通模式；其中寄存器数量最少。它没有 SPSR 并且对 CPSR 的访问受到限制。FIQ和IRQ是CPU的两种中断引起模式。FIQ是处理过去的中断，IRQ是诽谤中断。FIQ 模式具有额外的五个分组寄存器，可在处理关键中断时提供更大的灵活性和高性能。Supervisor模式是处理器启动或复位的软件中断模式。未定义模式捕获非法指令的执行。ARM内核由32位数据总线和更快的数据流组成。在 THUMB 模式下，32 位数据分为 16 位，提高了处理速度。

某些寄存器在每种模式下都被保留以供内核特定使用。保留的寄存器是

SP（堆栈指针）。

LR（链接寄存器）。

PC（程序计数器）。

CPSR（当前程序状态寄存器）。

SPSR（保存程序状态寄存器）。

保留的寄存器用于特定功能。SPSR和CPSR包含特定属性的状态控制位。这些属性定义操作模式、ALU 状态标志、中断启用或禁用标志。ARM 内核工作在两种状态：32 位状态或 THUMBS 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非常重要。更多的工业变压器因高电压、过载和高温而损坏。温度测量和控制的精度要求很高。该项目旨在将温度传感器连接到基于 ARM 的微控制器。

 

工业温度控制器

工作流程：

LPC2148是一款16/32位ARM7 CPU。温度传感器LM35是一个模拟传感器，连接到LPC2148微控制器模拟通道。被诽谤的温度值在微控制器中预先编程。图形 LCD 连接到微控制器输出引脚。温度传感器每秒监测温度。当温度因过载而升高时，传感器将模拟信号发送到微控制器。微控制器通过蜂鸣器和液晶显示屏发出警报。LCD 在屏幕上显示温度。该应用程序在工业中用于安全目的。

ARM7框图和特性：

 

ARM7框图

ARM7的特点：

ARM7 是 16/31 位总线

静态 RAM 为 40 kb

片上闪存可编程存储器为512kb

它是一个 60 MHz 运行的高速控制器

两个 10 位 ADC 转换器总共提供 14 个模拟输入

1个10位D/A转换器

两个 32 位定时器/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

1个I2C协议、SPI协议、SSP协议

两种UART串行通信协议

应用：

工业控制

医疗系统

通讯网关

嵌入式软调制解调器

通用应用程序

访问控制

尺度点

审核编辑 黄宇