Реферат

Реферат Основные характеристики ядра ARM7

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 22.11.2024





Основные характеристики ядра ARM7

32-разрядный RISC процессор (32-разрядные шины данных и адреса) с производительностью 17 MIPS при тактовой частоте 25 МГц (пиковая производительность 25 MIPS)

32-разрядная адресация - линейное адресное пространство в 4 Гбайта - исключает потребность в сегментированной, разделенной на банки или оверлейной памяти

Тридцать один 32-разрядный регистр общего назначения и шесть регистров состояния

Регистры адресов, записи и конвейера

Циклическое сдвиговое устройство и перемножитель

Трехуровневый конвейер (выборка команды, ее декодирование и выполнение)

Рабочие режимы Big Endian и Little Endian

Напряжение питания 3, 3 и 5 В

Малое потребление 0, 6 мА/МГц, при изготовлении по CMOS технологии с топологическими нормами 0, 8 мкм.

Полностью статическая работа, позволяющая дополнительно снижать потребление за счет уменьшения тактовой частоты, что идеально для критичных к потреблению применений

Быстрый отклик на прерывания применений реального масштаба времени

Поддержка систем виртуальной памяти

Простая но мощная система команд

Необходимо отметить, что перевод ядра на технологию с уменьшенными топологическими нормами позволяет как повысить его производительность, так и еще больше снизить потребление.



Блок-схема ядра ARM7

32-разрядная система команд ядра ARM7 содержит одиннадцать базовых типов команд:

Два типа используют встроенное арифметико-логическое устройство, циклическое сдвиговое устройство и умножитель при операциях над данными в банке из 31 регистра, форматом по 32 разряда каждый;

Три класса команд управления перемещением данных между памятью и регистрами, один оптимизированный на обеспечение гибкости адресации, другой под быстрое контекстное переключение и третий под подкачку данных;

Три команды управляют потоком и уровнем привилегии выполнения;

Три типа предназначены для управления внешними сопроцессорами, что позволяет расширить функциональные возможности системы команд за пределами ядра.

Система команд ARM хорошо обрабатывается компиляторами языков высокого уровня. В отличие от некоторых RISC процессоров, процессор ARM7, при возникновении необходимости в некотором уменьшении объема кодов, допускает программирование и на ассемблере.

Предоставляя, на лицензионной основе, ядро ARM7 своим кремниевым партнерам фирма ARM на основе разработала микроконтроллеры ARM7100, ARM7500 и ARM7500FE и, пожалуй, небольшое описание этих микроконтроллеров позволит оценить возможности, предоставляемые ядром ARM7.

Микроконтроллер ARM7100 можно назвать микроконтроллером широкого применения, поскольку он ориентирован на использование в таких устройствах как: персональные информационные устройства (PDA) и органайзеры, интеллектуальные мобильные телефоны и многофункциональные пейджеры, карманные измерительные устройства и системы сбора данных - в двух словах - от карманных игр до офисного оборудования. Микроконтроллер организован по модульному принципу с использованием внутренней шины AMBA, организующей взаимодействие ядра со стандартными библиотечными ячейками периферии.

Два других микроконтроллера ARM7500 и ARM7500FE являются однокристальными микрокомпьютерами, ориентированными реализацию мультимедиа устройств, портативных и настольных компьютеров, карманных вычислительных и измерительных устройств, интерактивных приставок цифрового TV, игровых консолей. Эти два микроконтроллера отличаются друг от друга наличием в приборе ARM7500FE ускорителя операций с плавающей точкой (FPA) и, соответственно, его более высокой производительностью. Они также реализованы по модульному принципу и объединяют ядро ARM7 с самодостаточными макроячейками видео, звука, FPA (ARM7500FE) и стандартных библиотечных ячеек периферии.

Общим для всех трех микропроцессоров является использование ядра ARM7, встроенного единого кэш команд и данных емкостью 8 Кбайт (ARM7100) и 4 Кбайт (ARM7500 и ARM7500FE), MMU, буфера записи, наличие режимов энергосбережения.

Основные характеристики:

ARM7100

Производительность 18, 4 MIPS при тактовой частоте 18, 4 МГц и напряжении питания 3, 3 В

Потребление 66 мВт при напряжении питания 3, 3 В

Встроенный единый кэш команд и данных емкостью 8 Кбайт

Интерфейс ROM и расширения (сегменты 8x256 Мбайт 8-, 16- и 32-разрядные)

Контроллер DRAM с поддержкой быстрого страничного режима (8-, 16- и 32-разрядных)

Адресуемое пространство в 3072 Мбайт

Порты I/O (4x8 + 1x4)

Телефонный CODEC интерфейс с FIFO на 16 байт

Программируемый контроллер LCD (halfVGA - 640x240) с поддержкой DMA

Полнодуплексный UART с двумя 16-разрядными FIFO и логикой протокола IrDA

Синхронный последовательный интерфейс

Два 16-разрядных таймера/счетчика и сторожевой таймер

Часы реального времени с компаратором

Два интерфейса с DC-DC преобразователями

Корпус PQFP с 208 выводами

ARM7500

Производительность 30 Dhrystone 2.1 MIPS при тактовой частоте 33 МГц и напряжении питания 5 В

Потребление 680 мВт при напряжении питания 5 В и работе на драйвер SVGA монитора

Встроенный единый кэш команд и данных емкостью 4 Кбайта

Прямое подсоединение ROM и быстрый страничный режим DRAM (16- и 32-разрядных)

Адресуемое пространство в 288 Мбайт

Трехканальный контроллер DMA (видео, курсор и звук) с производительностью 63, 6 Мбайт/с

Контроллер I/O, поддерживающий AT-PC шину и подключение PCMCIA

Два последовательных порта (клавиатура/мышь)

Четырехканальный ADC (подключение джойстика)

Система обработки звука с качеством CD и 8-канальный стерео выход

Видеоконтроллер с частотой пикселей 120 МГц и разрешением SVGA/SGA (1024x768)

8-разрядные DAC (R, G, B) для управления драйвером CRT

Формирователь сигнала с 16 уровнями серого для LCD дисплея

Корпус PQFP с 240 выводами

ARM7500FE - характеристики аналогичны характеристикам ARM7500 за исключением:

Производительность 36, 3 Dhrystone 2.1 MIPS при тактовой частоте 40 МГц и напряжении питания 5 В

Потребление 800 мВт при напряжении питания 5 В и работе на драйвер SVGA монитора

Встроенный ускоритель операций с плавающей точкой (FPA), совместимый с IEEE 754-1985, обеспечивающий 5, 7 млн циклов SAXPY и до 6 MFLOP Linpack (на частоте 40 МГц)

Пиковая полоса пропускания памяти 128 Мбайт/с

Исключен аналоговый порт звука

Уровень интеграции функций на одном кристалле иллюстрируется блок-схемой микроконтроллеров ARM7500 и ARM7500FE.

Примечание: FPA размещен только в приборе ARM7500FE.

Как видно из выше перечисленного, на основе ядер ARM7 реализуются достаточно мощные и сложные приборы, по своей производительности приближающиеся к производительности рабочих станций недавнего прошлого, что обеспечивается высокопроизводительным RISC ядром и мощной 32-разрядной ARM системой команд.

Необходимо отметить, что программы, подготовленные даже для довольно эффективной 32-разрядной ARM системы команд, требуют памяти значительного объема, что в свою очередь приводит к росту общей стоимости системы. Специалисты фирмы ARM предложили решение этой проблемы, разработав и внедрив технологию Thumb, технологию, позволяющую существенно сократить объем кодов, необходимых для реализации той же программы, что выполняется на 32-разрядной ARM системе команд. До настоящего времени эта технология считается лучшей из технологий, использующих сжатые системы команд.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.gaw.ru/



1. Реферат Политический режим России
2. Доклад на тему Факторы вызывающие мутации на генном уровне
3. Сочинение на тему Лесков н. с. - Этический аспект творчества н. с. лескова
4. Реферат Проблемы детской беспризорности
5. Реферат Классификация складов
6. Курсовая Учер расчетов по претензиям
7. Реферат Бюджетное финансирование пректов
8. Лабораторная работа на тему Токсикология
9. Реферат на тему Hooting Tips Feet Essay Research Paper HOOTING
10. Реферат на тему Организация пассажирских перевозок в дальнем и местном сообщениях