क्यों एआरएम सबसे लोकप्रिय है? एआरएम वास्तुकला

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एआरएम का परिचय:

एआरएम उन्नत आरआईएससी (कम अनुदेश सेट कंप्यूटर) मशीन के लिए खड़ा है। एआरएम ने बीसीसी कंप्यूटर के एकोर्न निर्माताओं के हिस्से के रूप में जीवन शुरू किया और अब एप्पल आईपैड के लिए चिप्स डिजाइन करता है। पहला ARM 1978 में कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी में स्थापित किया गया था। Acorn समूह के कंप्यूटरों ने 1985 में पहला ARM कमर्शियल RISC प्रोसेसर विकसित किया है। ARM की स्थापना 1990 में हुई और यह बहुत लोकप्रिय था। ARM ने 2007 और 10 में 98% से अधिक मोबाइल फोन का उपयोग किया। 2008 में अरब प्रोसेसर भेजे जाते हैं। एआरएम नवीनतम तकनीक है जिसे माइक्रोकंट्रोलर और माइक्रोप्रोसेसर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। मूल रूप से एआरएम 16 बिट / 32 बिट प्रोसेसर या कंट्रोलर है। एआरएम मोबाइल फोन ऑटोमोटिव सिस्टम डिजिटल कैमरा और होम नेटवर्किंग और वायरलेस प्रौद्योगिकियों जैसे उन्नत डिजिटल उत्पादों का दिल है।

जनरल एआरएम चिप आरेख

जनरल एआरएम चिप आरेख



एआरएम सबसे लोकप्रिय क्यों है:


  • एआरएम सबसे लोकप्रिय प्रोसेसर है, विशेष रूप से पोर्टेबल उपकरणों में इसका कम बिजली की खपत और उचित प्रदर्शन के कारण उपयोग किया जाता है।
  • अन्य प्रोसेसर की तुलना में एआरएम को बेहतर प्रदर्शन मिला है। एआरएम प्रोसेसर मूल रूप से कम बिजली की खपत और कम लागत से युक्त होता है। त्वरित और कुशल अनुप्रयोग विकास के लिए एआरएम का उपयोग करना बहुत आसान है, यही कारण है कि एआरएम सबसे लोकप्रिय है।

एआरएम वास्तुकला परिवारों का परिचय:

एआरएम आर्किटेक्चर परिवार

एआरएम आर्किटेक्चर परिवार



विभिन्न एआरएम संस्करणों की विशेषताएं:

संस्करण 1:

एआरएम संस्करण एक आर्किटेक्चर:

  • सॉफ्टवेयर में रुकावट आती है
  • 26-बिट पता बस
  • डाटा प्रोसेसिंग धीमी है
  • यह बाइट, वर्ड और मल्टीवर्ड लोड ऑपरेशन का समर्थन करता है

संस्करण 2:


  • 26-बिट पता बस
  • थ्रेड सिंक्रनाइज़ेशन के लिए स्वचालित निर्देश
  • सह-प्रोसेसर समर्थन

संस्करण 3:

  • 32-बिट एड्रेसिंग
  • एकाधिक डेटा समर्थन (जैसे 32 बिट = 32 * 32 = 64)।
  • एआरएम वर्जन 1 और वर्जन 2 के मुकाबले तेज

संस्करण 4:

  • 32-बिट पता स्थान
  • इसका समर्थन टी संस्करण: 16 बिट THUMB निर्देश सेट
  • यह एम संस्करण का समर्थन करता है: लंबी गुणा का मतलब है 64-बिट परिणाम देना

संस्करण 5:

  • बेहतर एआरएम THUMB अंतर-कार्यकारी
  • यह सीसीएल के निर्देशों का समर्थन करता है
  • यह ई वेरिएंट को सपोर्ट करता है: एन्हांस्ड डीएसपी इंस्ट्रक्शन सेट
  • यह S वेरिएंट को सपोर्ट करता है: एक्सेलरेशन ऑफ जावा बाइट कोड एक्जीक्यूशन

संस्करण 6:

  • बेहतर स्मृति प्रणाली
  • यह एक निर्देश कई डेटा का समर्थन करता है

एआरएम नामकरण:

ARM के विभिन्न संस्करण हैं, जैसे ARMTDMI, ARM10XE, TDMI और XE का अर्थ नीचे दिया गया है:

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

  • एक्स - परिवार
  • Y - मेमोरी प्रबंधन
  • जेड - कैश
  • टी - थम्ब 16-बिट डिकोडर
  • D - JTAG डिबग
  • एम - फास्ट गुणक
  • मैं - एंबेडेड आईसीई मैक्रोसेल
  • ई - बढ़ाया निर्देश
  • जे - जैज़ेल (जावा)
  • एफ - वेक्टर फ्लोटिंग-पॉइंट यूनिट
  • एस - सिंथेसेबल संस्करण

एआरएम वास्तुकला:

एआरएम एक लोड-स्टोर कम करने वाला इंस्ट्रक्शन सेट कंप्यूटर आर्किटेक्चर है इसका मतलब है कि कोर सीधे मेमोरी के साथ काम नहीं कर सकता है। सभी डेटा ऑपरेशन को जानकारी के साथ रजिस्टर करना होगा जो मेमोरी में स्थित है। डेटा का संचालन करना और मान को मेमोरी में वापस संग्रहीत करना। एआरएम में 37 रजिस्टर सेट हैं, 31 सामान्य प्रयोजन रजिस्टर हैं और 6 स्थिति रजिस्टर हैं। एआरएम सात प्रसंस्करण मोड का उपयोग करता है जो उपयोगकर्ता कार्य को चलाने के लिए उपयोग किया जाता है।

  • उपयोगकर्ता मोड
  • FIQ मोड
  • IRQ मोड
  • SVC मोड
  • संयुक्त मोड
  • ABORT मोड
  • मुंबई मोड

उपयोगकर्ता मोड एक सामान्य मोड है जिसमें रजिस्टरों की संख्या कम से कम है। इसमें SPSR नहीं है और CPSR तक सीमित पहुंच है। FIQ और IRQ CPU के दो इंटरप्ट कारण हैं। FIQ पिछले व्यवधान को संसाधित कर रहा है और IRQ को बाधित व्यवधान है। FIQ मोड में अतिरिक्त लचीलेपन और उच्च प्रदर्शन प्रदान करने के लिए एक अतिरिक्त पाँच बैंक्ड रजिस्टर हैं जब महत्वपूर्ण अवरोधन संभाल रहे हैं। सुपरवाइज़र मोड, स्टार्ट-अप या रीसेट करने के लिए प्रोसेसर का सॉफ्टवेयर इंटरप्ट मोड है। अपरिभाषित मोड में अवैध निर्देशों को निष्पादित किया जाता है। एआरएम कोर में 32-बिट डेटा बस और तेज डेटा प्रवाह होता है। THUMB मोड में 32-बिट डेटा को 16-बिट्स में विभाजित किया गया है और प्रोसेसिंग स्पीड को बढ़ाता है।

कुछ रजिस्टरों को कोर द्वारा विशिष्ट उपयोग के लिए प्रत्येक मोड में आरक्षित किया जाता है। आरक्षित रजिस्टर हैं

  • एसपी (स्टैक पॉइंटर)।
  • LR (लिंक रजिस्टर)।
  • पीसी (कार्यक्रम काउंटर)।
  • सीपीएसआर (वर्तमान कार्यक्रम स्थिति रजिस्टर)।
  • एसपीएसआर (सहेजा गया प्रोग्राम स्टेटस रजिस्टर)।

आरक्षित रजिस्टर का उपयोग विशिष्ट कार्यों के लिए किया जाता है। SPSR और CPSR में विशिष्ट गुणों की स्थिति नियंत्रण बिट्स होती हैं। ये गुण ऑपरेटिंग मोड, ALU स्थिति ध्वज, इंटरप्ट सक्षम या अक्षम झंडे को परिभाषित कर रहे हैं। एआरएम कोर दो राज्यों में 32-बिट राज्य या THUMBS राज्य में काम कर रहा है।

एआरएम मोड चयन रजिस्टर

एआरएम मोड चयन रजिस्टर

एआरएम आधारित तापमान माप:

औद्योगिक अनुप्रयोगों में तापमान सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर है। मापा और नियंत्रित की सटीकता बहुत आवश्यक है। उच्च वोल्टेज और अधिभार और उच्च तापमान से अधिक औद्योगिक ट्रांसफार्मर क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। मापा और नियंत्रित तापमान की सटीकता अत्यधिक मांग है। यह प्रोजेक्ट तापमान सेंसर को एआरएम-आधारित माइक्रोकंट्रोलर के इंटरफेस के लिए बनाया गया है।

औद्योगिक तापमान नियंत्रक

औद्योगिक तापमान नियंत्रक

कार्य पद्धति:

LPC2148 एक 16/32 बिट ARM7 सीपीयू है तापमान संवेदक LM35 एक एनालॉग सेंसर है, जो LPC2148 माइक्रोकंट्रोलर एनालॉग चैनल से जुड़ा है। स्केन्डर्ड तापमान मान माइक्रोकंट्रोलर में पूर्व-प्रोग्राम किए जाते हैं। ग्राफिकल एलसीडी माइक्रोकंट्रोलर आउटपुट पिन से जुड़ा है। तापमान संवेदक हर सेकंड के तापमान की निगरानी करता है। जब अधिभार के कारण तापमान में वृद्धि होती है तो सेंसर माइक्रोकंट्रोलर को एनालॉग सिग्नल भेजता है। माइक्रोकंट्रोलर बजर और एलसीडी डिस्प्ले के माध्यम से अलर्ट देता है। एलसीडी स्क्रीन पर तापमान प्रदर्शित करता है। इस एप्लिकेशन का उपयोग उद्योगों में सुरक्षा उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

ARM7 ब्लॉक आरेख और विशेषताएं:

ARM7 ब्लॉक आरेख

ARM7 ब्लॉक आरेख

ARM7 की विशेषताएं:

  • ARM7 एक 16/31 - बिट बस है
  • स्थिर राम 40 kb है
  • ऑन-चिप फ्लैश प्रोग्रामेबल मेमोरी 512kb है
  • यह एक हाई-स्पीड कंट्रोलर 60 मेगाहर्ट्ज ऑपरेशन है
  • दो 10 बिट एडीसी कन्वर्टर्स कुल 14 एनालॉग इनपुट प्रदान करते हैं
  • एक 10- बिट डी / ए कनवर्टर
  • दो 32 बिट टाइमर / काउंटर
  • 4- CCM (कैप्चर तुलना मॉड्यूलेशन), 6-PWM, वॉचडॉग टाइमर
  • एक आरटीसी, 9 बाधित होता है
  • एक I2C प्रोटोकॉल, SPI प्रोटोकॉल, SSP प्रोटोकॉल
  • दो UART सीरियल संचार प्रोटोकॉल

आवेदन:

  • औद्योगिक नियंत्रण
  • चिकित्सा प्रणाली
  • संचार द्वार
  • एंबेडेड नरम मॉडेम
  • सामान्य प्रयोजन के अनुप्रयोग
  • अभिगम नियंत्रण
  • पैमाने का बिंदु

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