2016-05-15

1

Procesory ARM

Studia stacjonarne

ARM

Rynek mikroprocesorów

2016-05-15

2

ARM

Architektury 8-bitowe

– 8051 (

kilkadziesiąt firm !

)

– AVR (Atmel)
– PIC (Microchip)
– HC08 (Freescale)
– H8 (Renesas)
– ST7 (STMicroelectronics)
– COP8 (National Semiconductor)
– F2MC-8L (Fujitsu Microelectronics)
– eZ8, Z80 (Zilog)
– M8C (Cypress MicroSystems)
– NEC K (NEC Electronics)
– TLCS (Toshiba)
– CoolRISC (Xemics)

ARM

Architektury 16-bitowe

– C166 (Infineon, STMicroelectronics)

– M16C, H8, H8S (Renesas)

– MSP430 (Texas Instruments)

– HCS12 (Freescale)

– XA (Philips)

– x86 (Intel, Analog Devices)

– F2MC-16 (Fujitsu Microelectronics)

– eCOG1 (Cyan Technology Ltd)

– CR16 (National Semiconductor)

2016-05-15

3

ARM

Architektury 32-bitowe

– ARM (ARM7, ARM9, ARM11) (

kilkanaście firm

)

– MIPS (MIPS Technologies, QuickLogic, IDT, Toshiba, AMD)

– PowerPC (Freescale, Xilinx, AMCC)

– SH (SH-2, SH-3, SH-4, SH-DSP) (Renesas, SuperH)

– H8SX, M32R (Renesas)

– x86 (Intel, AMD)

– ColdFire (Freescale)

– FR (Fujitsu Microelectronics)

– TriCore (Infineon Technologies)

– TX, TLCS (Toshiba)

– V800 (NEC Electronics)

– RISC (NetSilicon, Hyperstone)

ARM

Procesory ARM

2016-05-15

4

ARM

Historia
firmy ARM

ARM nie sprzedaje układów scalonych tylko moduły IP !!!

ARM

ARM (Advanced RISC Machines Ltd.)

32-bit RISC-processor core

• ARM jest jednym z najbardziej znanych układów na świecie

• stosowany szczególnie w aplikacjach przenośnych (duży współczynnik
MIPS/wat)

• kilka rozszerzeń architektury (Thumb, Jazelle Java machine, Cortex)

Gdzie stosujemy ARM ?

• Notebooki
• Routery
• Modemy kablowe
• Telefony komórkowe
• Konsole do gier
• Zaawansowany sprzęt powszechnego użytku
• W systemach sterowania
• Coraz częściej zamiast mikrokontrolerów 8- i 16-bitowych

2016-05-15

5

ARM

ARM

Rodzina mikrokontrolerów ARM (bez Cortex)

ISA – instruction set architecture

2016-05-15

6

ARM

Porównanie procesorów ARM

ARM7

ARM9

ARM10

ARM11

Pipeline

3 – stop.

5 – stop.

6 – stop.

8 – stop.

Typ. MHz

80

150

260

335

mW/MHz

0,06

0,19

0,5

0,4

MIPS/MHz

0,97

1,1

1,3

1,2

Architektura

Von Neumann

Harvard

Harvard

Harvard

Układ mnoż.

8 x 32

8 x 32

16 x 32

16 x 32

Dane dotyczą procesu 0,13 µm

ARM

2016-05-15

7

ARM

ARM

2016-05-15

8

ARM

ARM

Procesor ARM7TDMI posiada dwie listy rozkazów:

•

32-bitowa ARM

•

16-bitowa Thumb

W odniesieniu do 16-bitowej architektury, architektura 32-bitowa jest znacznie
bardziej wydajna kiedy wykonywane są działania na liczbach 32-bitowych oraz
może adresować efektywniej większy obszar pamięci.

Architektura 16-bitowa typowo posiada większe „upakowanie” kodu niż 32-
bitowa, ale w przybliżeniu ma połowę mniejszą wydajność.

Architektura Thumb umożliwia implementację 16-bitowej listy rozkazów w
architekturze 32-bitowej.