为什么 ARM 最受欢迎？-广州同创芯电子有限公司

IT运维网 2022-01-20 行业动态

ARM简介：

ARM 代表 Advanced 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。橡果集团计算机于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。ARM在2007年和10年使用了98%以上的手机。 2008 年出货了 10 亿个处理器。ARM 是被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，例如手机、汽车系统、数码相机以及家庭网络和无线技术。

通用ARM芯片图

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，特别适用于便携式设备。

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 进行快速高效的应用程序开发非常容易，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

线程同步的自动指令

协处理器支持

版本 3：

32 位寻址

多数据支持（如 32 位=32*32=64）

比 ARM 版本 1 和版本 2 更快

版本 4：

32 位地址空间

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 互通

它支持CCL指令

它支持 E 变体：增强型 DSP 指令集

它支持 S 变体：加速 Java 字节码执行

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，下面给出TDMI和XE的含义：

X – 家庭

Y – 内存管理

Z - 缓存

T – THUMB 16 位解码器

D – JTAG 调试

M – 快速乘法器

I – 嵌入式 ICE 宏单元

E – 强化教学

J – Jazelle (Java)

F – 矢量浮点单元

S – 可合成版本

ARM架构：

ARM是一种负载存储减少指令集计算机架构；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来完成，这些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，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；具有最少数量的寄存器。它没有 SPSR 和对 CPSR 的有限访问。FIQ 和 IRQ 是 CPU 的两种中断引发模式。FIQ 正在处理过去的中断，而 IRQ 是诽谤中断。FIQ 模式具有额外的五个分组寄存器，以便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被执行。ARM 内核包含 32 位数据总线和更快的数据流。在 THUMB 模式下，将 32 位数据分成 16 位并提高处理速度。

某些寄存器在每种模式中保留，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（保存的程序状态寄存器）。

保留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 内核在 32 位状态或 THUMBS 状态两种状态下运行。

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。更多的工业变压器受到高压、过载和高温的损坏。温度测量和控制的准确性要求很高。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

工作程序：

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 微控制器模拟通道。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一次温度。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 LCD 显示屏发出警报。LCD 在屏幕上显示温度。出于安全目的，此应用程序用于行业。

ARM7 框图和特点：

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 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

1 个 10 位 D/A 转换器

两个 32 位定时器/计数器

4- CCM（捕捉比较调制）、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

访问控制

比例尺

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