Рубрика: Електроника
Микроконтролери базирани на ARM (1)
Автор: Благој Ќупев
Ова е само дел од статијата која во целост е објавена во

Емитер 1/2013.

Нарачајте го овој број или најавете се за да ја прочитате целата статија.


Големата популарност на ARM-архитектурите најмногу се должи на ефикасноста на јадрото (брзо изведување на инструкциите), малата потрошувачка на електрична енергија и одличната поддршка од софтверски развојни алатки за изработка на апликации за нив. Интересно е да се напомене дека фирмата ARM не произведува свои чипови кои може да се набават, туку само прави дизајн на микропроцесорски јадра, кои потоа други производители (Freescale, STM, Atmel...) ги вградуваат во своите микроконтролери коишто можеме да ги набавиме. Во овој прв дел од написот е даден општ вовед за јадрото и основните единици што се дел од него, како и претставување во кој дел од еден микроконтролер се наоѓа јадрото.

Во последно време има голем подем во употребата на системи дизајнирани на еден силициумски чип. Овие компоненти се наречени систем на чип, или SoC (System On Chip), што значи дека на еден силиконски чип се поставени сите компоненти што градат еден систем или уред. Целта на овие уреди или чипови е во нив да бидат сместени сите периферни компоненти што се потребни за да се изработи еден комплетен уред или систем. На овој начин се намалува бројот на компоненти што треба да се постават на плочката со печатено коло, со што ефективно се намалува цената и зголемува доверливоста на системот.
Во овие чипови се поставени едно или повеќе микропроцесорски јадра, широка палета од периферни компоненти кои овозможуваат дополнителни функционалности потребни за ефикасна работа на микропроцесорското јадро, неколку комуникациски магистрали кои ги поврзуваат компонентите што се присутни во чипот, напојување на сите компоненти, контролни сигнали, компоненти за конекција на периферните компоненти со надворешните изводи и слично.
Микропроцесорското јадро и останатите компоненти може да бидат дизајнирани од иста или од различни компании. Единствено е важно да постои можност за ефикасна комуникација меѓу компонентите.
Овие компоненти ги дизајнираат компаниите што имаат технологија да ги произведат чиповите или компании кои само ги дизајнираат компоненти што се интегрираат во SoC силициумските чипови. Затоа што и производството и дизајнот се многу сложени постапки има потреба од компании кои се специјализирани само во дизајн на периферните компоненти или микропроцесорките јадра.
Една од најпознатите компании која се занимава исклучиво со дизајн на компоненти што се вградуваат во SoC компонените е ARM Limited. Оваа компанија е сопственик на дизајните за најчесто употребуваните микропроцесорски јадра во вградливите системи и преносните уреди. Станува збор за микропроцесорските јадра именувани со ARMx, каде што x претставува генерацијата на микропроцесорското јадро. Првиот индекс е 1, па сè до 11 (последниот модел достапен денес), како и специјализирани јадра именувани, како на пример, Cortex.
Првиот микропроцесор изработен од оваа компанија е ARM1, кој бил дизајниран во далечната 1985 година. Сè до денес оваа компанија има дизајнирано голем број микропроцесорски јадра, кои се многу популарни затоа што се одликуваат со голема брзина и одлична енергетска ефикасност. Овие својства на јадрата ги прави исклучително погодни за употреба во преносните уреди што се напојуваат со батерии. Еден од најпопуларните микропроцесорски јадра е ARM7TDMI, кој доживеа голем успех во преносните уреди.
Покрај дизјанот на микропроцесорски јадра, ARM во својата палета на производи нуди голем избор на внатрешни магистрали за поврзување на нивните компоненти, најразновидни периферни компоненти (АД-конвертори, контролери за дисплеј, математички забрзувачи, контролери на мемории...) и софтверски алатки за изработка на софтверски апликации за нив.
Сите детали за микропроцесорските јадра на ARM, кои се дадени во продолжение на овој напис, се однесуваат главно на архитектурата ARM V4T која се среќава во микропроцесорите од сериите ARM7/9.

Клучни зборови:

Блок-дијаграм на микроконтролерот EP9315 со микропроцесорско јадро ARM920T.

Ова е само дел од статијата која во целост е објавена во Емитер 1/2013. Нарачајте го овој број за да ја прочитате целата статија, а ако веќе го имате купено електронското издание најавете се за да го прочитате.