1,171 matches
-
O microarhitectură avansată compatibilă Intel x86 este cea a procesorului cu 4 nuclee AMD Opteron Barcelona, descrisă în figura 2.11; etapele principale ale execuției instrucțiunilor corespund blocurilor indicate. Figura 2.11 Microarhitectura procesorului AMD Opteron X4 Barcelona Nucleul ARM Cortex A9 dispune de asemenea de o structură pipeline complexă pe 11 niveluri pentru execuția instrucțiunilor care asigură frecvențe ridicate ale semnalului de tact și performanțe superioare de procesare a datelor. Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
instrucțiunilor care asigură frecvențe ridicate ale semnalului de tact și performanțe superioare de procesare a datelor. Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 37 Figura 2.12 Conducta de instrucțiuni la nucleul ARM Cortex A9 Utilizarea mecanismului pipeline permite realizarea paralelismului la nivel de instrucțiune. Prin combinarea acestei tehnici cu alte îmbunătățiri arhitecturale se poate crește suplimentar paralelismul la nivel de instrucțiune și, deci, viteza procesorului. Două tehnici sunt utilizate în conjuncție cu mecanismul
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
sensul diminuării performanțelor, pentru a reduce în mod drastic consumul. Astfel au apărut procesoarele Atom de consum redus, care sunt competitive atât din punct de vedere al consumului cât și al performanțelor cu cele mai puternice procesoare ARM, din familia Cortex A15. Arhitectura ARM ARM este o familie de arhitecturi de microprocesoare de tip RISC dezvoltată de compania britanică ARM Holdings. Arhitectura RISC oferă, comparativ cu microprocesoarele bazate pe arhitecturi cu set complex de instrucțiuni, o structură cu un număr mai
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 53 Advanced Peripheral Bus (APBĂ asigură o interfață simplă cu dispozitivele periferice ce necesită transferuri lente de date. Interfața AMBA este folosită și în dispozitivele actuale bazate pe nuclee avansate ARM Cortex iar un microcontroler tipic cu nucleu procesor ARM incorporează de obicei 2 din aceste magistrale, AHB sau ASB și APB, într-o structură de tipul celei prezentate în figura 2.30. Figura 2.30 Structura microcontroler ARM cu interfață AMBA
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
magistrale, AHB sau ASB și APB, într-o structură de tipul celei prezentate în figura 2.30. Figura 2.30 Structura microcontroler ARM cu interfață AMBA ([53]Ă Generația actuală de procesoare ARM se bazează pe nuclee procesor numite comercial Cortex și grupate pe trei categorii, în funcție de aplicațiile cărora li se adresează, Cortex A, Cortex R și Cortex M. Categoria Cortex-A vizează aplicații cu sisteme de operare mobile de performanță (iOS, Android, Windows Phoneă, la care caracteristica principală este puterea
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
prezentate în figura 2.30. Figura 2.30 Structura microcontroler ARM cu interfață AMBA ([53]Ă Generația actuală de procesoare ARM se bazează pe nuclee procesor numite comercial Cortex și grupate pe trei categorii, în funcție de aplicațiile cărora li se adresează, Cortex A, Cortex R și Cortex M. Categoria Cortex-A vizează aplicații cu sisteme de operare mobile de performanță (iOS, Android, Windows Phoneă, la care caracteristica principală este puterea de procesare cât mai mare și posibilitatea de a integra în același
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
figura 2.30. Figura 2.30 Structura microcontroler ARM cu interfață AMBA ([53]Ă Generația actuală de procesoare ARM se bazează pe nuclee procesor numite comercial Cortex și grupate pe trei categorii, în funcție de aplicațiile cărora li se adresează, Cortex A, Cortex R și Cortex M. Categoria Cortex-A vizează aplicații cu sisteme de operare mobile de performanță (iOS, Android, Windows Phoneă, la care caracteristica principală este puterea de procesare cât mai mare și posibilitatea de a integra în același dispozitiv mai
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
Figura 2.30 Structura microcontroler ARM cu interfață AMBA ([53]Ă Generația actuală de procesoare ARM se bazează pe nuclee procesor numite comercial Cortex și grupate pe trei categorii, în funcție de aplicațiile cărora li se adresează, Cortex A, Cortex R și Cortex M. Categoria Cortex-A vizează aplicații cu sisteme de operare mobile de performanță (iOS, Android, Windows Phoneă, la care caracteristica principală este puterea de procesare cât mai mare și posibilitatea de a integra în același dispozitiv mai multe nuclee procesor
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
Structura microcontroler ARM cu interfață AMBA ([53]Ă Generația actuală de procesoare ARM se bazează pe nuclee procesor numite comercial Cortex și grupate pe trei categorii, în funcție de aplicațiile cărora li se adresează, Cortex A, Cortex R și Cortex M. Categoria Cortex-A vizează aplicații cu sisteme de operare mobile de performanță (iOS, Android, Windows Phoneă, la care caracteristica principală este puterea de procesare cât mai mare și posibilitatea de a integra în același dispozitiv mai multe nuclee procesor. Nuclee tipice sunt
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
-A vizează aplicații cu sisteme de operare mobile de performanță (iOS, Android, Windows Phoneă, la care caracteristica principală este puterea de procesare cât mai mare și posibilitatea de a integra în același dispozitiv mai multe nuclee procesor. Nuclee tipice sunt Cortex A5, A8, A9, A12 și A15, separate în funcție de nivelul performanțelor. Figura 2.31. Structura nucleului ARM Cortex A5 ([53]Ă Un nivel sporit al performanțelor se poate obține cu nucleul Cortex-A9 prezentat în figura 2.32: Capitolul 2 Unitatea centrală
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
principală este puterea de procesare cât mai mare și posibilitatea de a integra în același dispozitiv mai multe nuclee procesor. Nuclee tipice sunt Cortex A5, A8, A9, A12 și A15, separate în funcție de nivelul performanțelor. Figura 2.31. Structura nucleului ARM Cortex A5 ([53]Ă Un nivel sporit al performanțelor se poate obține cu nucleul Cortex-A9 prezentat în figura 2.32: Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 54 Figura 2.32 Structura nucleului ARM
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
A5 ([53]Ă Un nivel sporit al performanțelor se poate obține cu nucleul Cortex-A9 prezentat în figura 2.32: Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 54 Figura 2.32 Structura nucleului ARM Cortex A9 ([53]Ă Performanțele cele mai mari ale gamei Cortex-A sunt asigurate de nucleul Cortex-A15 prezentat în figura 2.33: Figura 2.33 Structura nucleului ARM Cortex A15 ([53]Ă Categoria Cortex-R vizează aplicații cu sisteme de timp real
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
obține cu nucleul Cortex-A9 prezentat în figura 2.32: Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 54 Figura 2.32 Structura nucleului ARM Cortex A9 ([53]Ă Performanțele cele mai mari ale gamei Cortex-A sunt asigurate de nucleul Cortex-A15 prezentat în figura 2.33: Figura 2.33 Structura nucleului ARM Cortex A15 ([53]Ă Categoria Cortex-R vizează aplicații cu sisteme de timp real de performanță pentru aplicații multimedia și industriale, la care caracteristica
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
Construcția și tehnologia sistemelor embedded 54 Figura 2.32 Structura nucleului ARM Cortex A9 ([53]Ă Performanțele cele mai mari ale gamei Cortex-A sunt asigurate de nucleul Cortex-A15 prezentat în figura 2.33: Figura 2.33 Structura nucleului ARM Cortex A15 ([53]Ă Categoria Cortex-R vizează aplicații cu sisteme de timp real de performanță pentru aplicații multimedia și industriale, la care caracteristica principală este puterea de procesare cât mai mare și siguranța în funcționare. Nuclee tipice sunt Cortex R4, R5
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
nucleului ARM Cortex A15 ([53]Ă Categoria Cortex-R vizează aplicații cu sisteme de timp real de performanță pentru aplicații multimedia și industriale, la care caracteristica principală este puterea de procesare cât mai mare și siguranța în funcționare. Nuclee tipice sunt Cortex R4, R5 și R7 separate în funcție de nivelul performanțelor. Figura 2.34 Structura nucleului ARM Cortex R4 ([53]Ă Pentru aplicațiile în care sunt necesare două nuclee se poate folosi un dispozitiv bazat pe nuclee Cortex-R5: Capitolul 2 Unitatea centrală de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
de performanță pentru aplicații multimedia și industriale, la care caracteristica principală este puterea de procesare cât mai mare și siguranța în funcționare. Nuclee tipice sunt Cortex R4, R5 și R7 separate în funcție de nivelul performanțelor. Figura 2.34 Structura nucleului ARM Cortex R4 ([53]Ă Pentru aplicațiile în care sunt necesare două nuclee se poate folosi un dispozitiv bazat pe nuclee Cortex-R5: Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 55 Figura 2.35 Structura nucleului
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
53]Ă Pentru aplicațiile în care sunt necesare două nuclee se poate folosi un dispozitiv bazat pe nuclee Cortex-R5: Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 55 Figura 2.35 Structura nucleului ARM Cortex R5 ([53]Ă Performanțele cele mai bune în această categorie de aplicații embedded sunt asigurate de nucleele Cortex-R7, a căror structură internă este prezentată în figura 2.36: Figura 2.36 Structura nucleului ARM Cortex R5 ([53]Ă Categoria de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
2.35 Structura nucleului ARM Cortex R5 ([53]Ă Performanțele cele mai bune în această categorie de aplicații embedded sunt asigurate de nucleele Cortex-R7, a căror structură internă este prezentată în figura 2.36: Figura 2.36 Structura nucleului ARM Cortex R5 ([53]Ă Categoria de nuclee Cortex-M vizează aplicații embedded la care caracteristicile principale sunt prețul și consumul de energie cât mai scăzute. Nuclee tipice sunt Cortex M0, M0+, M1, M3, și M4 separate în funcție de nivelul performanțelor și al
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
53]Ă Performanțele cele mai bune în această categorie de aplicații embedded sunt asigurate de nucleele Cortex-R7, a căror structură internă este prezentată în figura 2.36: Figura 2.36 Structura nucleului ARM Cortex R5 ([53]Ă Categoria de nuclee Cortex-M vizează aplicații embedded la care caracteristicile principale sunt prețul și consumul de energie cât mai scăzute. Nuclee tipice sunt Cortex M0, M0+, M1, M3, și M4 separate în funcție de nivelul performanțelor și al facilităților oferite. Aceste nuclee se utilizează în
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
este prezentată în figura 2.36: Figura 2.36 Structura nucleului ARM Cortex R5 ([53]Ă Categoria de nuclee Cortex-M vizează aplicații embedded la care caracteristicile principale sunt prețul și consumul de energie cât mai scăzute. Nuclee tipice sunt Cortex M0, M0+, M1, M3, și M4 separate în funcție de nivelul performanțelor și al facilităților oferite. Aceste nuclee se utilizează în microcontrolere pe 32 de biți de performanță și mai puțin ca procesoare independente. Nucleele Cortex-M0 și Cortex-M0+ asigură procesare pe 32
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
de performanțe mult mai bune decât cele consacrate pe 8 / 16 biți. Dezvoltarea lor accelerată din ultimul timp contribuie la reducerea treptată și la eliminarea în viitor a arhitecturilor de microcontrolere mai vechi, de genul Intel 8051. Structura unui nucleu Cortex M0 este prezentat în figura 2.37, iar a nucleului Cortex-M0+ în figura 2.38. Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 56 Figura 2.37 Structura nucleului ARM Cortex-M0 ([53]Ă Nucleul
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
avansată cu dispozitivele periferice și unitate de protecție a memoriei: Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 57 Figura 2.40 Structura nucleului ARM Cortex-M3 ([53]Ă Cel mai performant membru al familiei Cortex-M, nucleul Cortex-M4 oferă în plus extensii de procesare digitală de semnal: Figura 2.41 Structura nucleului ARM Cortex-M4 ([53]Ă Un exemplu de dispozitiv bazat pe nucleul Cortex-M3 este microcontrolerul STM32L15xx6, produs de ST Microelectronics, prezentat în figura 2
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
nucleul Cortex-M3 este microcontrolerul STM32L15xx6, produs de ST Microelectronics, prezentat în figura 2.42. Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 58 Figura 2.42 Structura internă a microcontrolerului STM32L15xx6 Microcontrolerele cu arhitectură Cortex M3 se regăsesc în ofertele multor fabricanți de semiconductoare (ST Microelectronics, Atmel, Freescale, Texas Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 59 Instrumentsă la un preț tot mai apropiat de microcontrolerele pe 8
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
timp real al dispozitivelor periferice de procesare de semnal și de comunicație cu exteriorul prin interfețe standard (SPI, I2C, CAN, UART, Ethernetă. Figura 2.43 Microcontroler cu siguranță sporită în funcționare TI Hercules RM4X([61]Ă Dispozitivele bazat pe nuclee Cortex-A se găsesc în majoritatea dispozitivelor mobile actuale (telefoane inteligente, tablete, media playereă. 2.4. Arhitecturi reprezentative de microcontrolere La ora actuală există pe piață o gamă foarte largă de arhitecturi de microcontrolere ale diverșilor producători de semiconductoare, dar am
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
scădere. Demn de remarcat este faptul că un producător major de dispozitive compatibile 8051, NXP / Philips, a renunțat în 2012 la fabricarea microcontrolerelor pe 8 biți, în speță familia 8051. Unul dintre motive a fost, probabil, faptul că microcontrolerele ARM Cortex M0+ oferă performanțe net superioare la prețuri care încep să concureze cu cele ale dispozitivelor 8051. Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 62 Arhitectura Atmel AVR Familia de microcontrolere Atmel AVR oferă
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]