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 gaw/
Другие работы по теме:
Гамма-випромінювання ядер
Етапи дослідження радіоактивних явищ. Електромагнітне випромінювання та довжина хвилі. Закон збереження спіну. Перехід із збудженого стану ядра в основний. Визначення енергії гамма-квантів. Порівняння енергії електронів з енергією гамма-променів.
Элементы физики ядра
ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ ЯДРА Содержание: Строение атомного ядра. Модели ядра. Природа ядерных сил. Радиоактивность. Закон радиоактивного распада, α –, β – и γ – излучение атомных ядер.
Отчет 25 стр., 1 рис
Ключевые слова: космология, внегалактическая астрономия, звезды, межзвездная среда, активные ядра
Отчет 38 стр
Ключевые слова: космология, внегалактическая астрономия, звезды, межзвездная среда, активные ядра
Микропроцессор SA-1100
Микропроцессор SA-1100, с максимальной тактовой частотой 220 МГц - первый встраиваемый процессор, приближающийся к соотношению 1000 MIPS/Вт.
Семейство ARM9 Thumb
Наиболее активно ASIC стали развиваться с введением технологии программных ядер и программных библиотек периферийных компонентов, которые, по мере их развития, позволили создавать на одном кристалле достаточное большое количество функций.
Семейство ARM9E
Основными областями применения ядра могут быть контроллеры HDD, DVD и других устройств массовой памяти; контроллеры устройств распознавания и синтеза речи, средств кодирования и распространения речи по сетям и через Internet.
Встроенная системная шина AMBA
Производительность приборов класса "система-на-кристалле" в значительной мере зависит от эффективности взаимодействия всех встроенных компонентов и от эффективности их взаимодействия с внешним, относительно прибора, миром.
Thumb-ориентированное ядро ARM7TDMI и его развитие
Архитектура ARM является RISC архитектурой, и система команд и связанный с нею механизм декодирования намного проще, чем у микропрограммируемых CISC компьютеров, что приводит к высокой скорости обработки команд.
Thumb - ориентированные ядра и их развитие
Фирма ARM считает, что Thumb-ориентированные ядра будут особенно успешно использоваться в применениях с относительно ограниченными возможностями, т.е. в тех, в которых сегодня используют 8-разрядные и 16-разрядные контроллеры.
Концепция Thumb
Технология Thumb - дополнительное расширение к архитектуре ARM. Система команд Thumb содержит 36 команд, производных от стандартной 32-разрядной системы команд ARM, перекодированных в 16-разрядные коды.
Арахис
Арахис, или земляной орех - одна из наиболее широко распространенных в мире и перспективных культур, дающих ценное сырье для пищевой и масложировой промышленности.
Модель ядра атома и таблица элементов
Каждый последующий элемент отличается от предыдущего тем, что в его ядре количество протонов увеличивается на единицу, а количество нейтронов растет, в общем случае на несколько.
Физическая природа комет
Маленькое ядро диаметром несколько километров является единственной твердой частью кометы, и в нем практически сосредоточена вся ее масса. Масса комет крайне мала и нисколько не влияет на движение планет.
Галактика
Понятие "галактика". Строение и состав галактик.
Закон радиактивного распада
Свойства радиактивного излучения были изучены вскоре после открытия Беккерелем радиоактивности в 1896 г. Оказалось, что существуют три различных вида ядерного излучения.
Изготовление мармелада
Мармелад Сегодня мармелад играет всеми цветами радуги, но его происхождение темно и туманно. Говорят, первый мармелад появился еще в библейские времена, а его прообразом был рахат-лукум. Спустя столетия эти лакомства начали покрывать глазурью и они стали походить на нынешние.
Архитектура микроконтроллеров
Микроконтроллер (MCU) — микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами. Их можно встретить во многих современных приборах, в том числе и бытовых. Рассмотрение архитектуры различных микроконтроллеров, ядра, памяти, питания, периферии.
Моссад ле-Алия Бет
Не следует путать с Моссад. Моссад ле-Алия Бет — организация, в задачи которой входила нелегальная иммиграция евреев в Палестину во время Британского мандата (Алия Бет), а после провозглашения Израиля в мае 1948 года — помощь евреям в репатриации в Израиль из тех стран, где такой выезд был затруднён. Кроме того, после окончания Второй мировой войны члены организации занимались закупкой оружия для подпольной организации еврейской самообороны «Хагана» — будущего ядра израильской армии.[1]
Архитектура памяти Windows CE 6
Вкратце, новая модель памяти дает возможность для запуска практически неограниченного числа процессов и под каждый процесс выделяется 2Гб виртуальной памяти.
Архітектура операційної системи MS DOS Структура ОС Ms-Dos розбивка на модулі визначення ст
Лабораторна робота №8 Тема: Архітектура операційної системи MS – DOS. Мета: Ознайомитися із будовою ядра і модулів ОС MS – DOS. Теоретичні відомості: Будь – яка ОС в своїй побудові повинна мати зрозумілу і раціональну структуру. Це означає, що ОС поділяється на частини, які називають модулями. Будь – який модуль являє собою функціонально завершену програму із чіткими правилами взаємодії з іншими модулями.
Литосфера
Литосфера — внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород.
Класс Инфузории (Infusoria)
Инфузории - наиболее сложно устроенные простейшие. Снаружи имеется пелликула, состоящая из двух двойных мембран, разделенных просветом и у многих инфузорий, разграниченная твердыми перемычками на ячейки, напоминающие соты пчел.
Нильс Хенрик Давид Бор
Нильс Бор - выдающийся датский физик, лауреат Нобелевской премии. Его научные работы, в основном, относятся к теоретической физике, но благодаря им появились новые направления развития химии.
Клеточное ядро
Ядро - важнейшая составная часть клетки. Безъядерная клетка не может долго существовать, и ядро тоже не способно к самостоятельному_существованию.
Планетарная модель по Нильсу Бору
Бо́ровская моде́ль а́тома (Моде́ль Бо́ра) — полуклассическая модель атома, предложенная Нильсом Бором в 1913 г. За основу он взял планетарную модель атома, выдвинутую Резерфордом. Однако, с точки зрения классической электродинамики, электрон в модели Резерфорда, двигаясь вокруг ядра, должен был бы излучать непрерывно, и очень быстро, потеряв энергию, упасть на ядро.
Виды взаимодействия
Существует 4 не сводящихся друг к другу вида взаимодействий. Это гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. В физике причиной изменения движения тел является сила. Исследуя окружающий нас мир, мы можем заметить множество разнообразных сил: сила тяжести, сила сжатия пружины, сила, возникающая при столкновении тел, сила трения и другие.
Строение мозжечка
Контрольная работа по анатомии ЦНС Тема: «Строение мозжечка» Мозжечок (cerebellum), управляет точными согласованными движениями и сохранение равновесия. Его ширина равняется примерно 10 см, толщина – 3 см. Масса мозжечка составляет примерно 11% от массы всего головного мозга. Сверху мозжечок покрыт корой, под которой находится белое вещество.
Оже Бор
Оже Нильс Бор - известный датский физик, сын знаменитого Нильса Бора, лауреат Нобелевской премии по физике за 1975 год (совместно с Моттельсоном и Рейнуотером) "за открытие взаимосвязи между коллективным движением и движением отдельной частицы".
Операційні системи види структура склад
Реферат на тему: Характеристики операційних систем Різні операційні системи, до яких відносять OC MS-DOS, OC Windows, OC Linux, OC Unix та багато інших не таких популярних, використовують ті чи інші можливості обслуговування компонентів комп’тера і організації діалогу з користувачем. До числа основних характеристик операційних систем відносяться: розрядність, підтримка багатопроцесорності, багатозадачності, підтримка багатокористу-вацького режиму.
Откуда берется энергия Солнца?
Реферат по астрономии на тему: Откуда берется энергия солнца? ученика 11 Б класса гимназии № 25 Почему Солнце светит и не остывает уже миллиарды лет? Какое «топливо» даёт ему энергию? Ответы на эти вопросы учёные искали веками, и только в начале ХХ в. было найдено правильное решение. Теперь известно, что Солнце, как и другие звёзды, светит благодаря протекающим в его недрах термоядерным реакциям.