Processadores ARM 15

Processador ARM 15

Arquitetura ARM (primeiramente Acorn RISC Machine, posteriormente AdvancedRISC Machine), é uma arquitetura de processador de 32 bits e é usada principalmente em sistemas embarcados. Muito usada na indústria e na informática, seu desenvolvimento se deu visando obter o melhor desempenho possível, com a limitação de ser simples, ocupar pouca área e ter baixo consumo de energia.

Os processadores ARM são conhecidos pela sua versatilidade, pois possuem poucas instruções para programação. São encontrados em PDAs, telefones celulares, calculadoras, periféricos dos computadores, equipamentos POS e aplicações industriais.

Os processadores ARM são 90% dos processadores embarcados RISC de 32 bits.

Principais Características

• Arquitetura Load-Store: as instruções somente processarão (soma, subtração, etc) valores que estiverem nos registradores e sempre armazenarão os resultados em algum registrador.

• Instruções fixas de 32 bits de largura (com exceção das instruções Thumb compactas de 16 bits) alinhadas em 4 bytesconsecutivosda memória, com execução condicional, com poderosas instruções de carga e armazenamento de múltiplos registradores, capacidade de executar operações de deslocamento e na ULA com uma única instrução executada em um ciclo de clock.

• Formato de instruções de 3 endereços (isto é, os dois registradores operandos e o registrador de resultado são independentemente especificados)

• 15 registradores de 32 bits para uso geral

• Manipulação de periféricos de I/O como dispositivos mapeados na memória com suporte à interrupções.

• Conjunto de instruções aberto a extensões através de co-processador, incluindo a adição de novos registradores e tipos de dados ao modelo do programador.

• Pipelines de 3 e 7 estágios

• Baixo Consumo de energia;

• Tamanho do núcleo reduzido

Processadores da Família ARM e a sua Evolução da família

• ARM1 – 1985 - protótipo que não chegou ao mercado.

• ARM2 – 1986 – Possuía um barramento de dados de 32 bits, porém só usava 26 bits, deixando os 6 bits restantes para as flags de estado. Foi considerado o micro-processador de 32 bits mais simples, com 30.000 transistores ( comparando com o Motorola modelo 68000, seis anos mais velho e continha 70.000 transistores), não tinha cache.

• ARM3 – 1989 – 4KB de cache , que melhorou a sua performance.

E ao longo dos anos 90, a ARM torna-se líder no mercado de processadores embarcados, pois oferece alto desempenho com baixo consumo de energia.

• ARM6 – 1991 – Processador 32 bits, tinha somente 35000 transistores. A Apple usou em seus primeiros PDAs processadores ARM 610 (1994).

• ARM7 – 1994 - usa metade da energia usada no ARM6, e tem de 50% a 100% mais de sua performance.

• ARM7TDMI – Pipeline de 3 estágios.. Processador de 32 bits que combina