ARM7 - สัปดาห์ที่ 2 เรื่อง Introduction to Embedded System

วันที่โพสต์: Apr 10, 2010 3:41:35 PM

อาทิตย์นี้ ได้เรียนกับ อ.นวภัคร ช่วงเช้า อจ ก็บบรรยายเรื่องของ Embedded System ทำให้เราได้เข้าใจว่า เจ้าสมองกลฝังตัว หรือ Embedded System นี้ มันยู่กับเราทุกที่ ทุกเวลาจริงๆ ตั้งแต่ตื่นนอน จนเข้านอน และแนวโน้มของตลาด Embedded ก็กำลังเติบโตไปได้สวยทีเดียว ถ้าใครคิดจะมาเล่นทางนี้แล้วหล่ะก็ รับรอง ไม่ตกงานแน่ๆครับ  

ก้อได้แต่นั่งฟังตาค้างกันไป แต่สิ่งหนึ่งที่สำคัญและทำให้เราก้าวเข้าไปในวงการ Embedded System ก็คือ ไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งเป็นหัวใจหลักของ Embedded System เลยก็ว่าได้ โดยไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เอามาให้เทรนนั้น เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ตระกูล ARM7 ของบริษัท Philips เบอร์ LPC2148 ซึ่งอยู่บนบอร์ดสำเร็จรูป JX-2148 Plus บอร์ดเรียนรู้และทดลองไมโครคอนโทรลเลอร์ 32 บิต หาซื้อได้ที่ inex.co.th ครับ  หน้าตาของบอร์ด JX-2148 Plus ก็ประมาณนี้ เป็นอบร์ดเอาไว้เรียนรู้จริงๆ เพราะเค้าต่ออุปกรณ์พ่วงไว้ให้หมดแล้ว 

เรามารู้จัก ARM กันสักหน่อย

ARM เป็นหน่อยวประมวลผลแบบ RISC (Reduce Instruction Set Computer) ถูกนำาใช้งานอยางแพร่หลายในระบบฝังตัว เนื่องจากมีข้อดีกว่า CPU พวก CISC ( Complex Instruction Set Computer) อยู่หลายประการ เช่น

• • การตอบสนองต่อการร้องขอ Interrupt ที่เร็วกว่า หน่วยประมวลผลแบบ RISC สามารถทำงานได้เร็วกว่า  ใช้จำนวนสัญญาณนาฬิกาต่อคำสั่งน้อยกว่า ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นในการนำไปใช้ในงาน Real time System

  • ประหยัดพลังงานมากกว่า เนื่องจาก CPU แบบ RISC มีโครงสร้างที่ซับซ้อนน้อยกว่า จึงทำให้สามามารถออกแบบให้ประหยัดพลังงงานได้ง่าย จึงนับว่าเป็นจุดเด่นของระบบฝังตัวที่จะต้องทำงานแบบ stand alone โดยใช้พลังงานให้น้อยที่สุด

  • อ่านเขียน หน่วยความจำใช้เวลาน้อยกว่า เนื่องจาก CPU แบบ RISC มีจำนวน Register ภายในค่อนข้างมาก เพระาฉะนั้น ในการอ่านหรือเขียน หน่วยความจำ ย่อยสามารถทำได้ครั้งละมากๆ ใน 1 คำสั่ง จึงช่วยประหยัดเวลา อ่านและเขียนหน่วยความจำเป็นอย่างมาก

CPU ARM นั้นมีหลายตระกูล ในแต่ละรุ่น หรือแต่ละตระกูลล้วนมีความสามารถที่แตกต่างกันออกไปดังนี้

• • ARM7 - คือ โปรเซสเซอร์ขนาด 32 บิต ทำงานได้รวดเร็วมาก และประหยัดพลังงาน

  • ARM7TDMI - คือ โปรเซสเซอร์แบบ ARM7 ที่ไ้ด้รับการปรับปรุงแบบ Thumb ซึ่งเป็นการลดขนาดคำสั่งจากเดิม 32 บิต ลงเหลือ 16 บิต แต่ยังคงประมวลผลภายในแบบ 32 บิต เช่นเดิม ทำให้หน่วยความจำที่ใช้เก็บโปรแกรม(โค๊ดที่เราเขียน) มีขนาดเล็กลง ในขณะที่ประสิทธิภาพในการทำงานยังคงมีประสิทธิภาพเท่าเดิม

  • ARM8 - คือ โปรเซสเซอร์ที่พัฒนามาจาก ARM7 เพื่อให้สามารถทำงานได้เร็วกว่าเดิมเป็น 2 เท่า

  • ARM9TDMI คือ โปรเซสเซอร์แบบ ARM7TDMI ซึ่งถูกพัฒนาให้สามารถทำงานได้เร็วขึ้นเป็น 2 เท่า พร้อมกับเพิ่ม 5-Stage Pipeline เข้าไปด้วย