Apple, DEC, Intel: ARM6, StrongARM, XScale
Раздел 2. Архитектура и системы команд современных ПЭВМ и ARM7.
Тема 2.3. Понятие ортогональности архитектуры
и ортогональная архитектура ARM-7.
План:
1. Введение в архитектуру ARM: популярность, история и развитие, сравнение с другими процессорами.
2. Структура процессора ARM7.
3. Форматы команд и способы адресации ARM7.
4. Машинные команды ARM.
5. Примеры применения команд в режиме ARM.
Источники информации:
+http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/doc/micros/arm/
+http://itc.ua/articles/protsessoryi-arm-osobennosti-arhitekturyi-otlichiya-i-perspektivyi/
+http://www.phyton.ru/pages/page41.html
+https://ru.wikipedia.org/wiki/ARM_(%D0%B0%D1%80%D1%85%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0)
+http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1264844
+http://mcucpu.ru/index.php/ucontrollers/mcu/58-arm
Введение в архитектуру ARM: популярность, история и развитие, сравнение с другими процессорами.
Фирмой ARM разработан целый ряд 32-разрядных RISC процессоров с различными возможностями и различной производительности, а ее процессор ARM7, разработанный еще в1994 году, используется до настоящего времени.
Популярность.
В 2007 году около 98 % из более чем миллиарда мобильных телефонов, продаваемых ежегодно, были оснащены по крайней мере одним процессором ARM. По состоянию на 2009 на процессоры ARM приходилось до 90 % всех встроенных 32-разрядных процессоров. Процессоры ARM широко используются в потребительской электронике — в том числе КПК, мобильных телефонах, цифровых носителях и плеерах, портативных игровых консолях, калькуляторах и компьютерных периферийных устройствах, таких как жесткие диски или маршрутизаторы.
|
|
|
Эти процессоры имеют низкое энергопотребление, поэтому находят широкое применение во встраиваемых системах и преобладают на рынке мобильных устройств, для которых данный фактор немаловажен.
История .
После достижения некоторых успехов с компьютером BBC Micro британская компания Acorn Computers задумалась над переходом от относительно слабых процессоров MOS Technology 6502 к более производительным решениям и выходом на рынок бизнес-компьютеров с той же платформой BBC Micro. Такие процессоры как Motorola 68000 и 32016 от National Semiconductor были для этого непригодны, а 6502 был недостаточно мощным, чтобы поддерживать графический пользовательский интерфейс.
Компании была нужна совершенно новая архитектура. Acorn серьёзно настроился на разработку собственного процессора, и их инженеры начали изучать документацию проекта RISC, разработанного в Университете Калифорнии в Беркли. Началась разработка системы команд и создание симулятора нового процессора на компьютере BBC Micro. Затем реализации модели на аппаратном уровне.
Acorn RISC Machine: ARM2
Официальный проект Acorn RISC Machine был начат в октябре 1983 года. VLSI Technology была выбрана в качестве поставщика кремниевых компонентов. Основной целью разработки было достижение низкой латентности обработки прерывания, как у MOS Technology 6502. Архитектура доступа к памяти, взятая от 6502, позволила разработчикам достичь хорошей производительности без использования дорогостоящего в реализации модуля DMA. Первый процессор был произведен VLSI 26 апреля 1985 года — именно тогда он впервые заработал и был назван ARM1. Первые серийные процессоры под названием ARM2 стали доступны в следующем году.
|
|
|
Его первое применение было в качестве второго процессора в BBC Micro, где он был использован при разработке программного обеспечения для моделирования, что позволило завершить работу над вспомогательными микросхемами компьютера, а также ускорить работу программного обеспечения CAD, используемого при разработке ARM2.
Был оптимизирован набор инструкций ARM для исполнения BBC BASIC. Изначальная цель компьютера, полностью построенного на базе ARM, была достигнута в 1987 году с выходом Acorn Archimedes.
В ARM2 была:
· 32-разрядная шина данных,
· 26-битное адресное пространство,
· 16 32-разрядных регистров.
Программный код должен был лежать в первых 64 мегабайтах памяти, а программный счётчик был ограничен 26 битами, так как верхние 4 и нижние 2 бита 32-битного регистра служили флагами. ARM2 стал, возможно, самым простым из популярных 32-битных процессоров в мире, имея всего лишь 30 тыс. транзисторов (для сравнения, в сделанном на 6 лет раньше процессоре Motorola 68000 было около 70 тыс. транзисторов). Многое из этой простоты обусловлено отсутствием микрокода (который в процессоре 68000 занимает от одной четверти до одной трети площади кристалла), и отсутствием кэша, как и во многих процессорах того времени. Эта простота привела к низким затратам энергии, в то время как ARM был гораздо более производителен, чем Intel 80286. У его преемника — процессора ARM3 — уже был кэш 4 кб, что ещё больше увеличило производительность.
|
|
|
Apple, DEC, Intel: ARM6, StrongARM, XScale
В конце 1980-х годов Apple Computer и VLSI Technology начали работать с Acorn Computers над новыми версиями ядра ARM. Работа была настолько важна, что Acorn преобразовала команду разработчиков в 1990 году в новую компанию под названием Advanced RISC Machines. По этой причине ARM иногда расшифровывают как Advanced RISC Machines вместо Acorn RISC Machine. Advanced RISC Machines стала ARM, когда её родительская компания ARM Holdings вышла на Лондонскую фондовую биржу и NASDAQ в 1998 году.
Новая работа Apple-ARM в конечном итоге превратилась в ARM6, впервые выпущенный в 1992 году. Apple использовала основанный на базе ARM6 процессор ARM610 в качестве основы для своего продукта Apple Newton PDA. В 1994 году Acorn стала использовать ARM610 как главный процессор в своих компьютерах RISC PC. Компания DEC также купила лицензию на архитектуру ARM6 (чем вызвала небольшую путаницу, поскольку они так же производили процессоры Alpha) и начала производить StrongARM. На 233 МГц этот процессор требовал всего 1 Вт мощности (более поздние версии требовали гораздо меньше). Позднее Intel получил права на эту работу в результате судебного процесса. Intel воспользовалась возможностью дополнить их устаревшую линейку I960 процессором StrongARM и, позднее, разработала свою версию ядра под торговой маркой XScale, которую они впоследствии продали компании Marvell.
|
|
|
Ядро ARM сохранило все тот же размер после всех этих изменений. У ARM2 было 30 тыс. транзисторов, в то время как ARM6 дорос всего лишь до 35 тыс.
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 34; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!