ARM Cortex Mikrocontroller
Die Firma ARM stellt selbst keine Prozessoren/Controller her, sondern entwickelt nur sogenannte "IP-Cores", die von Herstellern wie Atmel, Infineon, ST, NXP, TI und vielen anderen lizenziert werden. Diese Hersteller ergänzen den Core um Speicher und Peripherie. Der Vorteil dieses Modells ist, dass dadurch sehr viele Prozessoren mit unterschiedlichster Ausstattung verfügbar sind, die alle mit dem selben Befehlssatz (und damit dem selben Compiler) programmierbar sind.
Allen ARM-Cores gemeinsam ist die 32 Bit RISC-Architektur. Für diese gibt es den klassischen 32bit ARM Befehlssatz und den zusätzlichen, kleineren 16/32 Bit Thumb-Befehlssatz. Die verschiedenen Prozessoren/Controller unterstützen einen oder beide davon. Thumb-fähige Controller sind erkennbar am T in der Bezeichnung, z. B. ARM7TDMI. Thumb kodiert die meisten Instruktionen in 16bit, den Rest in 32bit, was in einem kleineren Prozessor und geringenem Platzbedarf des Codes resultiert [1]; der Nachteil ist die etwas niedrigere Geschwindigkeit. Die Cortex-M Kerne unterstützen ausschließlich den Thumb2-Befehlssatz.
Seit einigen Jahren sind ARM-basierte Mikrocontroller erhältlich, die aufgrund der vergleichbar einfachen Beschaltung und niedrigem Stromverbrauch eine echte Alternative zu 8-Bit-Controllern wie dem AVR darstellen. Die ersten Controller mit diesen Eigenschaften verwendeten den ARM7TDMI-Kern (zB. LPC2000) (ARMv4T-Architektur). Mittlerweile wurden diese vom Cortex M-Kern abgelöst (ARMv6M, ARMv7M-Architektur), welcher in verschiedenen Varianten für verschiedene Einsatzzwecke verfügbar ist.
In diesem Artikel geht es primär um die ARM Cortex-M Mikrocontroller, weniger um ARM Cortex-A Prozessoren, welche in Smartphones, Raspberry Pi u.ä. eingesetzt werden.
Es gibt folgende Varianten des Cortex-M Mikrocontroller-Kerns, aufgeführt vom energieeffizientesten zum leistungsfähigsten (Liste nicht unbedingt aktuell! Am besten immer die Herstellerseiten bemühen).
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Weblinks
- Online Tutorial für den STM32
- Online Tutorial für den XMC von Infineon
- Online Tutorial für freie Grafikbibliothek, STM32, STM32F429, TFT, Touch
- ARM-GCC Forum im englischsprachigen "Ableger" von mikrocontroller.net embdev.net u.a. für WinARM, Yagarto, CS Codebench
- Cortex-M Produktseite von ARM
- Infocenter von ARM Ltd.
- ARMuC ARM microcontroller Wiki
- Chaosradio Express - Die ARM-Architektur
Literatur
- ARM Systems Developer's Guide (2004) ISBN 1558608745 Im Buch blättern Programmbeispiele aus dem Buch, u.a. FFT, FIR/IIR-Filter, Division, Wurzel
- ARM Assembly Language - an Introduction (2007) ISBN 1847536964 Im Buch blättern Verlagsseite "Book on demand"
- ARM Rechnerarchitekturen für System-on-Chip-Design (2002) ISBN 3826608542
- Co-Verification of Hardware and Software for Arm Soc Design (2004) ISBN 0750677309
- ARM System-on-Chip Architecture (2000) ISBN 0201675196 Im Buch blättern
- ARM Architecture Reference Manual ISBN 0201737191 Im Buch blättern
- Messen, Steuern und Regeln mit ARM-Mikrocontrollern ISBN 3772340172 im Buch blättern
- Programming Arm Microcontrollers: Using C and the Lpc2100 Family (2005? /ab 1. Dezember 2008) ISBN 0321263359
- Arm Assembly: Fundamentals and Techniques (ab 1. März 2009) ISBN 1439806101
- Reliable Embedded Systems: Using 8051 and ARM Microcontrollers (2007) ISBN 0321252918 600 Seiten mit CD Inhaltsverzeichnis
- C und C++ für Embedded Systems (u.a. ARM Cortex-M3) mitp-Verlag 2008 ISBN 382665949X
- The Definitive Guide to the Arm Cortex-M0 (Joseph Yiu) Newnes Verlag ISBN 0123854776
- The Definitive Guide to the Arm Cortex-M3 (Joseph Yiu) Newnes Verlag ISBN 185617963X
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