Arquitetura cortex M, Slides de Sistemas Embarcados

Baixe Arquitetura cortex M e outras Slides em PDF para Sistemas Embarcados, somente na Docsity!

Introdução à Arquitetura ARM Cortex M Marcelo Barros

Bibliografia Todas as imagens e referências foram tiradas do livro: The Definitive Guide to ARM® Cortex®-M3 and Cortex®-M4, por Joseph Yiu (Autor)

Mercado de Microcontroladores ARMs ~70% MCU de 32bits (2015) 90% do mercado americano e 45% de Europa/Japão (2022) https://hardwarebee.com/microcontroller-market-history-and-forecast/

Mercado de Microcontroladores https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/microcontroller-market https://www.precedenceresearch.com/microcontroller-mcu-market

Processador ou Microcontrolador?

Profiles ARM Cortex Cada tipo de núcleo tem um foco específico (profile):  Cortex A:  Processador de aplicação, usado em aplicações com display, rede intensa, elevado processamento. Beaglebone, RPi, Cube, Toradex, smartphones, tablets, relógios inteligentes, roteadores, servidores…  Cortex R:  Foco em aplicações de hard real time, como modems para telefonia. Sendo empregado em modens 5G, por exemplo, e áreas críticas com redundância (automotiva, aviônica). Suporte a virtualização.  Cortex M:  Aplicações microcontroladas, menos restritivas no quesito real time. Custo efetivo. Boa parte dos fabricantes do mercado de microcontroladores usam Cortex M hoje em dia.  SecureCore:  Aplicações microcontroladas mas com requisitos de segurança com tamper detection, ID único, modos de segurança, etc. Smartcards, modems, IoT, aparelhos fiscais, etc. Outras famílias:

• Ethos: NPU (Machine Learning)
• Neoverse: Cloud e data centers (A8)
• Mali: GPU

Evolução dos processadores ARM

https://developer.arm.com/documentation/102787/latest/

Evolução do Conjunto de Instruções ARM

Conjunto de Instruções do Cortex M

Características do Cortex M3/M  Acesso à memória em 8, 16 e 32 bits  Instruções para ponto flutuante simples (M4F)  Divisão e multiplicação por hardware  NVIC (Nested Vectored Interrupt Controller), com até 240 requisições de interrupção, de 8 a 256 níveis de interrupção e latência fixa de 12 ciclos  Acesso a bit (áreas de região de memória “bit band”)

Características do Cortex M3/M Pipeline de 3 estágios do M https://www.anandtech.com/show/8400/arms-cortex-m-even-smaller-and-lower-power-cpu-cores

Características do Cortex M3/M Conjunto de instruções de 16 e 32 bits

Cortex M3/M Diagrama de Blocos