Transcript 03-ARM - 로봇SW교육원

UNIT
03 ARM core
로봇 SW 교육원
조용수
학습 목표
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PIC, AVR, 8051
ARM 이란 ?
ARM 특징
ARM and Thumb
ARM Cortex-M0
Interrupt Vector
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PIC, AVR, 8051
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CPU
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• 프로그램을 기억장치에서 읽어서 연산, 비교, 변환
등의 작업을 처리
– Register : 데이터를 임시 저장하기 위한 메모리
특수 목적(PC,LP, SP 등) 으로 사용하기도 함.
– 연산장치
– 제어장치 : 데이터 흐름제어
– Bus
SOC (System On Chip)
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• 다양한 목적에 맞춰서 필요한 기능을 하나의 Chip
에 구현한 반도체
• CPU 및 Memory, IO Device, Network Device 등 필
요한 기능을 포함
Fabless Company
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• 반도체 칩을 구현하는 하드웨어 소자의 설계와 판
매를 전문화한 회사이다
• Foundry (파운드리) : 반도체 제조과정만을 전담하
는 위탁 생산업체
– TSMC, 삼성, IBM 등
ARM 이란 ?
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• Advanced RISC Machine Ltd.
• 1990 년 설립 (영국)
• Acorn 컴퓨터와 애플, VLSI 테크놀로지의 조인트
벤처로 설립
• CPU 설계, 제조, 라이선스
• www.arm.com
• ARM Core 문서 , Compiler 및 개발 도구 제공
ARM 특징
• 32bit RISC Processor
– 명령 구조가 간단
– 내부 구조가 간단
• Instruction Set 이 간단
• 전력 소모가 적음
• SOC 용 지적 재산(IP)를 제공
- 다양한 업체에서 CPU를 라이센싱 하여 생산
- 사용자 특화된 Chip 을 생산할 수 있게 됨
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ARM 특징
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ARM 특징
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ARM Instruction Set
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• 명령어 개수를 최소화 하여 시스템을 작고 빠르게
함
• 명령어 길이가 고정되어 해독이 쉽고 파이프 라인
구성이 쉽다.
• 기억장치에 대한 접근은 Load, Store 명령에 국한
• Load/Store 를 제외한 모든 연산은 한 사이클에 처
리
Thumb Instruction Set
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• 메모리 용량을 효율적으로 사용하기 위하여 16Bit
Instruction Set을 제공
• ~65% 코드 사이즈가 줄어듬
• 제한된 명령어로 단점이 존재 -> Thumb2
ARM Cortex
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• 2000년 중반 이후 다양한 환경을 지원하기 위하여
상황에 맞는 코어를 개발하여 지원
– 애플리케이션 프로세서 : A
• 스마트 폰을 비롯한 고성능 시스템을 목표 (Cortext-A12)
• Cortex-A8 : iPhone 3GS(S3PC100)
– 리얼타임 프로세서 : R
– 마이크로 컨트롤러 : M
ARM Cortex-A
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• ARM Core 중 고성능 환경에 적합하도록 개발
• 스마트폰 , 모바일 컴퓨팅, 영상 처리 에 필요한 성
능과 기능을 제공
• Cortex-A57, A53 의 경우 64bit 처리를 지원
ARM Cortex-A
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ARM Core 를 사용한 모바일 프로세서
– 삼성 :
• 엑시노스 : 아이폰 3GS 와 겔럭시 시리즈 등에서 사용
– 애플 :
• A 시리즈 : 아이폰 4 이후 사용된 프로세서로서, ARM 라이선스를
받아서 커스텀 하여 사용
– 퀄컴 :
• 스넵 드레곤 : 통신칩과 원칩으로 생산되어 사용됨
– nVIDIA :
• Tegra
– 락칩
– 미디어텍
– Allwinner
ARM Cortex-M
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• ARM 명령어를 제거하고, Thumb/Thumb2 명령어
만 사용
• 전력 소모와 메모리 효율성 증가
• NVIC 인터럽트 구조 채택으로 인터럽트 처리 시간
단축