ARMの紹介：

ARMは、Advanced RISC（縮小命令セットコンピューター）マシンの略です。 ARMは、BCCコンピューターのAcornメーカーの一部として誕生し、現在はAppleiPad用のチップを設計しています。最初のARMは1978年にケンブリッジ大学で設立されました。Acornグループのコンピュータは1985年に最初のARM商用RISCプロセッサを開発しました。ARMは1990年に設立され、非常に人気がありました。ARMは2007年と10年に携帯電話の98％以上を使用しました。 2008年には10億個のプロセッサが出荷されています。ARMは、マイクロコンピュータとマイクロプロセッサに取って代わった最新のテクノロジです。基本的に、ARMは16ビット/ 32ビットのプロセッサまたはコントローラです。 ARMは、携帯電話、自動車システム、デジタルカメラ、ホームネットワーク、ワイヤレステクノロジーなどの高度なデジタル製品の中心です。

一般的なARMチップ図

ARMが最も人気がある理由：

ARMは最も人気のあるプロセッサであり、低消費電力と妥当なパフォーマンスにより、特にポータブルデバイスで使用されます。
ARMは、他のプロセッサと比較してパフォーマンスが向上しています。 ARMプロセッサは基本的に低消費電力と低コストで構成されています。 ARMを使用して迅速かつ効率的なアプリケーション開発を行うのは非常に簡単であるため、ARMが最も人気がある主な理由です。

ARMアーキテクチャファミリの概要：

ARMアーキテクチャファミリ

さまざまなARMバージョンの機能：

バージョン1：

ARMバージョン1アーキテクチャ：

ソフトウェア割り込み
26ビットアドレスバス
データ処理が遅い
バイト、ワード、およびマルチワードのロード操作をサポートします

バージョン2：

“電界強度の記号 ”

26ビットアドレスバス
スレッド同期の自動命令
コプロセッサーのサポート

バージョン3：

32ビットアドレス指定
複数のデータのサポート（32ビット= 32 * 32 = 64など）。
ARMバージョン1およびバージョン2よりも高速

バージョン4：

32ビットアドレス空間
そのサポートTバリアント：16ビットTHUMB命令セット
Mバリアントをサポートします。長い乗算は64ビットの結果を与えることを意味します

バージョン5：

ARMTHUMBインターワーキングの改善
CCL命令をサポートします
Eバリアントをサポート：拡張DSP命令セット
Sバリアントをサポートします：Javaバイトコード実行の高速化

バージョン6：

改善されたメモリシステム
それは単一の命令複数のデータをサポートします

ARMの命名法：

ARMには、ARMTDMI、ARM10XEなど、さまざまなバージョンがあります。TDMIおよびXEの意味を以下に示します。

ARM {X} {Y} {Z} {T} {D} {M} {I} {E} {J} {F} {S}

X –家族
Y-メモリ管理
Z-キャッシュ
T – THUMB16ビットデコーダー
D –JTAGデバッグ
M –高速乗数
I –組み込みICEマクロセル
E –強化された命令
J-Jazelle（Java）
F –ベクトル浮動小数点ユニット
S –合成可能なバージョン

ARMアーキテクチャ：

ARMは、ロードストアを削減する命令セットコンピュータアーキテクチャであり、コアがメモリを直接操作できないことを意味します。すべてのデータ操作は、メモリにある情報を含むレジスタによって実行する必要があります。データの操作を実行し、値をメモリに保存します。 ARMは37個のレジスタセットで構成され、31個は汎用レジスタ、6個はステータスレジスタです。 ARMは、ユーザータスクの実行に使用される7つの処理モードを使用します。

ユーザーモード
FIQモード
IRQモード
SVCモード
未定義モード
ABORTモード
THUMBモード

ユーザーモードは、レジスタ数が最も少ない通常モードです。 SPSRがなく、CPSRへのアクセスが制限されています。 FIQとIRQは、CPUの2つの割り込みによるモードです。 FIQは過去の割り込みを処理しており、IRQは割り込みを無視しています。 FIQモードには追加の5つのバンクレジスタがあり、重要な割り込みが処理されているときに柔軟性と高性能を提供します。スーパーバイザモードは、起動またはリセットするプロセッサのソフトウェア割り込みモードです。未定義モードは、不正な命令をトラップします。 ARMコアは、32ビットのデータバスとより高速なデータフローで構成されています。 THUMBモードでは、32ビットのデータが16ビットに分割され、処理速度が向上します。

一部のレジスタは、コアによる特定の使用のために各モードで予約されています。予約済みレジスタは

SP（スタックポインタ）。
LR（リンクレジスタ）。
PC（プログラムカウンタ）。
CPSR（現在のプログラムステータスレジスタ）。
SPSR（保存されたプログラムステータスレジスタ）。

予約レジスタは特定の機能に使用されます。 SPSRとCPSRには、特定のプロパティのステータス制御ビットが含まれています。これらのプロパティは、動作モード、ALUステータスフラグ、割り込み有効または無効フラグを定義しています。 ARMコアは、32ビット状態またはTHUMBS状態の2つの状態で動作しています。

ARMモード選択レジスタ

“アナログ信号はどのようにデジタルに変換されますか ”

ARMモード選択レジスタ

ARMベースの温度測定：

温度は、産業用アプリケーションで最も重要なパラメータです。測定および制御の精度は非常に重要です。より多くの産業用変圧器は、高電圧と過負荷および高温によって損傷を受けます。測定および制御される温度の精度は非常に要求されます。このプロジェクトは、温度センサーをARMベースのマイクロコントローラーに接続するように設計されています。

産業用温度コントローラー

作業手順：

LPC2148は16/32ビットARM7CPUです。温度センサーLM35は、LPC2148マイクロコントローラーのアナログチャネルに接続されたアナログセンサーです。乱暴な温度値は、マイクロコントローラーで事前にプログラムされています。グラフィカルLCDはマイクロコントローラの出力ピンに接続されています。温度センサーは毎秒温度を監視します。過負荷により温度が上昇すると、センサーはアナログ信号をマイクロコントローラーに送信します。マイクロコントローラーは、ブザーとLCDディスプレイを介してアラートを出します。 LCDは画面に温度を表示します。このアプリケーションは、安全目的で業界で使用されています。