Wykład 6. Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

Transkrypt

1 Wykład 6 Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

2 Plan wykładu Cortex-A9 c.d. Mikrokontrolery firmy ST Mikrokontrolery firmy NXP Mikrokontrolery firmy AnalogDevices Mikrokontrolery firmy Freescale Mikrokontrolery firmy Texas Instruments

3 Cortex-A9 Główne cechy: Najbogatsza wersja rodziny Cortex-A Następca wysokowydajnej rodziny ARM11 Przewidziane do zastosowań w procesorach o dużej i bardzo dużej mocy obliczeniowej Możliwe wersje jedno- i wielordzeniowe Praca z zegarem do 2GHz Możliwość bloków NEON oraz FPU Wsparcie dla odtwarzania Adobe FLASH Prędkość działania: do 5000 DMIPS na rdzeń Dostępne wersje optymalizowane pod kątem prędkości lub zużycia energii

4 ARM-NEON Główne cechy: ARM NEON jest blokiem SIMD ogólnego użycia Przeznaczony głównie do obróbki multimediów Pozwala na zwiększenie wydajności przetwarzania grafiki o około 3x w porównaniu z rodziną ARMv5 W przypadku kodów DSP wzrost wydajności może być jeszcze większy (do 8x) Posiada 32 rejestry 64-bitowe łączone w 16 rejestrów 128- bitowych

5 ARM-NEON Rejestry są uważane za wektory elementów tego samego rodzaju Dostępne typy danych: 8-bit, 16-bit, 32-bit, 64-bit oraz float pojedynczej precyzji (!) Instrukcja wykonuje tą samą operację na wszystkich torach

6 Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

7 Mikrokontrolery STM32

8 ARM - historia

9 STM32 Value Line Główne cechy: Rodzina procesorów oparta na rdzeniu Cortex-M Zachowana kompatybuilność pinowa ze starszymi układami STM32 Prędkość taktowania rdzenia Cortex-M3 do 24 MHz Rodzina przewidziana do zastosowań typu costsensitive Rodznia przewidziana jako zastępstwo procesorów 16-bitowych

10 STM32 Value Line - architektura

11 STM32 Value Line - cechy Główne cechy: Pamięć FLASH do 128 kb Pamięć RAM do 8 kb Do 16 przetworników ADC 12-bit (1.2 µs) 2 x 12-bit DAC Do 7 timerów 16-bitowych dających kontrolę nad 26 wyjściami Funkcja Consumer Electronic Control (CEC) I 2 C, SPI oraz UART Wbudowany oscylator oraz watchdog

12 STM32 Connectivity Line

13 STM32 Connectivity Line Główne cechy: Rodzina procesorów oparta na rdzeniu Cortex-M3 Zachowana kompatybuilność pinowa ze starszymi układami STM32 Prędkość taktowania rdzenia Cortex-M3 do 72 MHz Rodzina przewidziana wszędzie tam, gdzie konieczna jest spora wydajność oraz możliwości komunikacyjne

14 STM32 Connectivity Line - architektura

15 STM32 Connectivity Line - cechy Główne cechy: Pamięć FLASH do 256 kb Pamięć RAM do 64 kb Do 16 przetworników ADC 12-bit (1.2 µs) 2 x 12-bit DAC Do 7 timerów 16-bitowych dających kontrolę nad 26 wyjściami Wielokanałowe DMA Do 14 interfejsów komunikacyjnych

16 STM32 Connectivity Line - cechy Główne cechy, c.d.: 10/100 Mb Ethernet MAC z członem DMA Wsparcie interfejsów MII oraz RMII Host USB 2.0 z dedykowanym buforem Dwie magistrale CAN 2.0B z dedykowanymi buforami Blok PLL 10 timerów I 2 C, SPI, UART Bootloader na UART, USB oraz CAN

17 STM32 Connectivity Line - zastosowania

18 Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

19 NXP portfolio of ARM core processors

20 NXP ARM Family Overview

21 LPC1000 (Cortex-M3/M0)

22 LPC1000 Główne cechy: Rodzina procesorów oparta na rdzeniu Cortex-M0 oraz Cortex-M3 Wersje o bardzo małym poborze mocy i niewielkiej ilości peryferii (LPC1100) ale sporej wydajności Wersje z rdzeniem Cortex-M3 taktowane do 100MHz Do 512kB FLASH oraz do 64kB RAM Sporo peryferii: USB host, Ethernet, CAN, I 2 S, Fast Mode I 2 C, PWM, Quadrature Encoder Interface, itd.

23 LPC wydajność

24 LPC2000 (ARM7)

25 LPC2000 Główne cechy: Szeroka i najpopularniejsza rodzina firmy NXP z rdzeniami ARM Rodzina oparta o rdzenie ARM720 oraz ARM7TDMI-S Taktowanie zegara do 72MHz Do 512kB FLASH oraz 98kB RAM Zintegrowane interfejsy: Ethernet, USB host, I 2 C, I 2 S, UART, SPI Wielokanałowe DMA Dostępne również wersje z interfejsami LCD oraz SD/MMC

26

27 LPC3000 Główne cechy: Najszybsza rodzina mikrokontrolerów NXP Dostępne wersje działające do 266MHz Wsparcie procesorów dla systemów Linus oraz WinCE Do 256kB RAM oraz do 64kB cache Do 3 portów USB Do 7 portów UART! Kontroler LCD, ekranu dotykowego oraz SD/MMC Dostępne obudowy wyłącznie BGA

28 Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

29

30 ADuC7xxx Główne cechy: Rodzina mikrokontrolerów analogowych z rdzeniami ARM7TDMI Pochodna rodziny ADuC8xx z rdzeniami o zwiększonej wydajności Do 96kB FLASH Do 8kB RAM Prędkość taktowania do 44MHz Do 16 kanałów 12-bitowego ADC Do 4 kanałów 12-bitowego DAC Dostępne również wersje z 24-bit ADC i 14-bit DAC

31 ADuC 7026

32 PLA Programmable Logic Array

33 Kontroler mostka typu H

34 Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

35

36 Freescale i rdzenie ARM Freescale konstruuje z rdzeniem ARM jedynie duże i bardzo wydajne mikrokontrolery W mniejszych wykorzystuje swoje własne rozwiązania (HC08, PowerQuicc, ColdFire, PowerPC, CorIQ, ) Freescale wykorzystuje w swoich procesorach rdzenie ARM9, ARM11 oraz Cortex-A8

37 Rodzina i.mx Freescale oferuje cztery podrodziny: i.mx2 z rdzeniem ARM926 i.mx3 z rdzeniem ARM1139 i.mx5 z rdzeniem Cortex-A8 i.mxs z rdzeniem ARM9TDMI

38 Rodzina i.mx2

39 Rodzina i.mx3

40 Rodzina i.mx5

41 Rodzina i.mxs

42 Mikrokontrolery z rdzeniem ARM

43

44

45 Rodzina Stellaris Główne cechy: Rodzina oparta na wydajnym rdzeniu Cortex-M3 Przewidziana do zastosowań o średnich wymogach wydajnościowych Prędkość zegara do 100MHz Ponad 160 dostępnych rodzajów mikrokontrolerów Do 256kB FLASH Do 96kB RAM Dostępne podrodziny z blokami Ethernet, CAN oraz USB

46 Rodzina Stellaris

47 Rodzina Sitara

48 Rodzina Sitara Główne cechy: Wysoko wydajna rodzina oparta na rdzeniach ARM9 oraz Cortex-A8 Przewidziana wszędzie tam, gdzie potrzebna jest duża wydajność (grafika, wideo) przy niskim koszcie Prędkość zegara od 200MHz do ponad 1GHz Rodzina składa się zaledwie z kilku układów Wiele różnych, zaawansowanych peryferiów Wsparcie dla aplikacji wideo Interfejsy do pamięci zewnętrznych (np. DDR2)

49

50 Dziękuję za uwagę