Микроконтроллер ARM расшифровывается как Advance RISC Machine. Это одно из самых обширных и лицензированных процессорных ядер в мире. Байкал Электроникс является хорошей альтернативой западным компаниям.
Архитектура ARM
Процессор архитектуры ARM — это усовершенствованная вычислительная машина с уменьшенным набором команд [RISC] и 32-битный микроконтроллер с уменьшенным набором команд (RISC). Она представляет собой семейство микроконтроллеров. Архитектура ARM поставляется с совершенно разными версиями, такими как ARMv1, ARMv2, и каждая из них имеет свои собственные преимущества и недостатки.
ARM cortex — это сложный микроконтроллер семейства ARM, имеющий конструкцию ARMv7. В семействе ARM cortex есть 3 подсемейства:
- ARM Cortex Ax-серия
- ARM-Cortex Rx-series
- ARM-Cortex Mx-series
Архитектура ARM
- Арифметико-логический блок
- Стендовый мультипликатор
- Ствольный переключатель
- Блок управления
- Регистрационный файл
Режимы регистров микроконтроллера ARM
Микроконтроллер ARM — это хранилище нагрузки, уменьшающее набор команд компьютерной архитектуры, что означает, что ядро не может напрямую работать с памятью. Операции с данными должны выполняться регистрами, а информация хранится в памяти по адресу. ARM cortex-M3 состоит из 37 наборов регистров, в которых 31 регистр общего назначения и 6 регистров состояния. ARM использует семь режимов обработки для выполнения пользовательской задачи.
Режимы
- ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ режим
- Режим FIQ
- Режим IRQ
- Режим SVC
- НЕОПРЕДЕЛЕННЫЙ режим
- Режим ПРЕРЫВАНИЯ
- Режим Монитора
- Режимы регистрации микроконтроллера ARM
ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ режим: Пользовательский режим-это обычный режим, который имеет наименьшее количество регистров. Он не имеет SPSR и имеет ограниченный доступ к CPSR.
FIQ и IRQ: FIQ и IRQ-это два режима прерывания, вызванные процессором. FIQ обрабатывает прерывание, а IRQ-стандартное прерывание. Режим FIQ имеет дополнительные пять накопленных регистров для обеспечения большей гибкости и высокой производительности при обработке критических прерываний.
Режим SVC: Режим супервизора-это режим программного прерывания процессора для запуска или сброса.
Неопределенный режим: Неопределенный режим улавливает выполнение незаконных инструкций. Ядро ARM состоит из 32-разрядной шины данных и более быстрого потока данных.
Режим БОЛЬШОГО ПАЛЬЦА: В режиме большого ПАЛЬЦА 32-битные данные делятся на 16-битные и увеличивают скорость обработки.
Режим THUMB-2: В режиме THUMB-2 инструкции могут быть либо 16-разрядными, либо 32-разрядными, что повышает производительность микроконтроллера ARM cortex –M3. Микроконтроллер ARM cortex-m3 использует только инструкции THUMB-2.
Некоторые регистры зарезервированы в каждом режиме для конкретного использования ядра.
Зарезервированные регистры
- Указатель стека (SP).
- Регистр ссылок (LR).
- Счетчик программ (ПК).
- Регистр текущего состояния программы (CPSR).
- Сохраненный Регистр состояния программы (SPSR).