| کابینت آشپزخانه | مقالات بازاریابی اینترنتی | خرید اپل ایدی | دانلود قالب جوملا | وکیل پایه یک | اجاره بیلبورد | سنگسابی | ترمیم مو | سرور مجازی | درب اتوماتیک | طراحی سایت | تعمیرات مبل | فن کویل | تعمیر یخچال | اسکوتر هوشمند | دوربین مدار بسته | پویا جیم ، تردمیل خانگی | بازاریابی محتوایی
آشنایی با ARM
منو

جستجو در سایت

آشنایی با میکروکنترلر ARM

پردازنده های ARM ، پردازنده هایی با ساختار 32 بیتی هستند که دارای توانایی ها و قدرت پردازشی فوق العاده بالایی می باشند . تا جایی که باعث شده این پردازنده ها به عنوان پردازنده مرکزی در بیش از 90% گوشی های تلفن همراه تولیدی امروزی به کار گرفته شوند . همچنین به تدریج شاهد ظهور لپ تاپ هایی بر پایه این گونه پردازنده ها خواهیم بود . یکی از مهمترین عواملی که باعث برتری پردازنده های ARM نسبت به پردازنده های ATOM شرکت اینتل شده است ، مصرف انرژی فوق العاده کم آن ها می باشد . به طوری که یک پردازنده ARM با توانایی پردازشی برابر با یک پردازنده PENTIUM IV ، دارای مصرف انرژی 1/40 آن است!! یعنی تنها به اندازه 25 هزارم پردازنده های پنتیوم انرژی مصرف میکند در حالی که همان توان پردازشی را ارائه می دهد . به همین دلیل می توان تصور کرد که یک پردازنده پنتیوم بدون وجود هیت سینک و فن های خنک کننده نمی تواند به کار خود ادامه دهد ولی یک پردازنده آرم حتی بدون کوچکترین مسی در اطراف می تواند تا 100% توان زیر بار پردازشی برود!

اگر از شروع آموزش­های AVR با ما همراه بوده­اید، بخاطر خواهید آورد که قبل از شروع به کار با AVR کمی درباره خود این میکرو صحبت کردیم.

قطعا اگر تازه، کار با ARM را شروع کرده­اید وجود اصطلاحات زیادی در ایتدای کار کمی سر در گمتان کرده است...

اصطلاحاتی همچون Energy Micro، NXP، KEIL، IAR، STMicroelectronics، Atmel، Arduino، Atmel، National Semiconductor، و ...

همه اینها به خاطر گستردگی کارهای انجام شده بر روی میکروکنترلر ARM است.

برخلاف AVR که فقط شرکت Atmel سازنده آن بود، میکرو کنترلر ARM رو شرکت­های زیادی تولید میکنند. البته سازنده هسته اصلی آن فقط یک شرکت هست.

پس در ابتدای کار لازم هست برای اینکه بخشی از اصطلاحات موجود در ARM رو سریع برای خودمان روشن کنیم، با برخی از شرکت­هایی که از هسته ARM استفاده کرده­اند آشنا بشیم:

1-Atmel

2-NXP Semiconductors

3-STMicroelectronics

4-Energy Micro

5-Spansion

6-Texas Instruments

و ....

شاید کمتر کسی باشه که وقتی با AVR کار می­کنه به اینکه هسته اصلی میکروی مورد استفادش چی هست، توجه کنه. مثلا از خودش بپرسه Mega8 هسته قوی تری داره یا Mega16؟ معمولا در AVR امکانات و پایه های اون اهمیت داره...

ولی در ARM اینجور نیست... کاربر باید حتما قبل از تهیه و شروع به کار با ARM از نوع هسته و کارخانه سازندش آگاه باشه.

با تعدادی از شرکت هایی که میکروی ARM تولید میکنند آشنا شدیم، حالا لازمه انواع هسته­ های ARM رو هم بشناسیم. البته به شکل کلی اون نه جزئیاتشون...

هسته­ های معروف ARM:

1-ARM7

2-ARM9

3-ARM11

4-Cortex-M0

5-Cortex-M0+

6-Cortex-M1

7-Cortex-M3

8-Cortex-M4

9-Cortex-M7

10-Cortex-R4

11-Cortex-R5

12-Cortex-R7

13-Cortex-R8

14-Cortex-A5

15-Cortex-A7

16-Cortex-A8

17-Cortex-A8

18-Cortex-A9

19-Cortex-A12

20-Cortex-A15

21-Cortex-A17

22-Cortex-A32

23-Cortex-A35

24-Cortex-A53

25-Cortex-A57

26-Cortex-A72

27-SecurCore SC000

28-SecurCore SC100

29-SecurCore SC300

هسته­های بالا تقریبا همه هسته­ های موجود است. در ادامه در مورد اینکه کاربرد و قدرت هسته­ های بالا در کجا بیشتر هست صحبت خواهیم کرد...

قبل از اینکه در مورد هسته های گفته شده بحث کنیم، لازمه بدونید برخلاف اکثر سری­های میکروکنترلر AVR که 8 بیتی هستند، میکروکنترلرهای ARM از نوع 32 بیتی هستند. این موضوع یک امتیاز برای ARM محسوب می­شود. در آینده در مورد این موضوع بیشتر صحبت خواهیم کرد.

در یک دسته بندی کلی هسته­های میکروی ARM در یکی از 5 دسته زیر قرار دارند:

1-هسته های ARMx (منظور از x همان 7 و 9 و11 است.)

2-هسته های Cortex-M

3-هسته های Cortex-R

4-هسته های Cortex-A

5-هسته های SecurCore

 

هسته های ARMx

این سری از پردازنده­ها خانواده های قدیمی از هسته­های میکروکنترلر ARM محسوب می­شوند.

برای مثال تاریخ تولید ARM7 بین سال­های 1994 تا 2001 است. و مثلا ARM11 که در این سری جدیدتر محسوب می­شود بین سال­های 2002 تا 2005 تولید شده است با وجود قدیمی بودن هسته­ های ARMx ولی در باز طراحی­های انجام شده سرعت پردازش ARM11 تا یک گیگاهرتز هم افزایش یافته است. البته این باز طراحی نیز مربوط به همان دوران است.

 

هسته های Cortex-M

این سری از پردازنده­ها، خانواده­های جدیدتری از هسته­های میکروکنترلر ARM محسوب می­شوند.

بر خلاف نام گذاری انجام شده در این هسته، سری Cortex-M3 قبل از Cortex-M0 ، Cortex-M0+ و Cortex-M1 تولید شده است. به جدول زمان تولید این سری از هسته­ های ARM توجه کنید:

 

هسته های Cortex-M

نکته­ای که باید به آن توجه کرد وجود حرف M در تمامی مدل­های سری Cortex-M هست. منظور از M همان Microcontroller است.

حالا این سوال پیش می­آید که مگر سایر سری­های ARM میکروکنترلر نیستند که فقط برای این سری از این حرف استفاده شده است؟؟؟!!!

در جواب باید گفت بلی هستند، ولی در هسته­های Cortex چون سه خانواده(M,R,A) با کاربردهای متمایزی در نظر گرفته شده­اند، از میکروکنترلرهای این سری عموما جهت پروژه­ های کنترلی با قابلیت­ های کمتری بهره برده می­شود.

 

هسته های Cortex-R

میکروکنترلرهایی که هسته آن­ها از نوع Cortex-R هستند از جهت عملکرد شباهت بسیاری به سری Cortex-M دارند. ولی تفاوت مهم این سری، در کاربرد آنها در برنامه­های زمان حقیقی است. به همین خاطر از حرف R که اول کلمه Real-Time است، در این سری از هسته­ها استفاده شده است.

Real-Time چیست: به طور خلاصه باید بگم، وقتی برنامه­ای درون سخت افزار(میکروکنترلر،کامپیوتر و ...) نوشته شده است، برای ارتباط با سخت افزار خارجی(موتور،دوربین،ماژول­های ارتباطی و ...) نیاز به یک زمان اجرای دقیق دارد که با زمان ارسال و دریافت سخت افزار خارجی سینک بوده و از نظر عملکردی با زمان حقیقی (ثانیه، میلی ثانیه، میکروثانیه و ...) هیچ اختلافی نداشته باشد.

 

هسته های Cortex-A

هسته­هایی که حرف A درانتهای آن قرار دارند از نوع Application هستند.

این نوع از میکروکنترلرها برای نصب سیستم عامل و اجرایِ آن طراحی و ساخته شده­اند. سیستم عامل­ هایی همچون: لینوکس، ویندوز ME و اندروید از جمله پرکاربردترین آنها محسوب می­شوند.

نکته­ای که باید به آن توجه کرد در اینجا است که استفاده این سری از میکروکنترلرها برای کاربردهای کنترلی مناسب نمیباشد.

عموما این سری از هسته­ ها به صورت تکی به فروش نمیرسند، بلکه به صورت بردهایی با مدارات مورد نیاز برای اجرای سیستم عامل در بازار موجود هستند.

 

هسته های SecurCore

این نوع از هسته ­های ARM به عنوان هسته ­هایی قدرتمند و امن برای کاربرد در صنعت محسوب می­شوند.

از جمله کاربردهای این نوع از هسته در موارد زیر است:

  • سیم کارت
  • امور بانکداری
  • دستگاه­ های پرداخت
  • حمل و نقل
  • دولت الکترونیک
  • ID های هوشمند و امن

 

نوشته شده توسط: علی کاظمی

 

ارتباط با ما

فرم ورود



بازگشت به بالا