Embedded Sytems

Información Complementaria

Recursos

http://www.utm.mx/~fsantiag/Micros.htm


Imagen Cortex-M ARM (CPU, Memoria, Perifericos, ...)

• Arquitectura Harvard. ICode bus conecta con la ROM y System bus conecta con la RAM
• NVIC se encarga d elas interrupciones
• Algunos perifericos internos se conectan directamente con el procesador por el bus PPB

Imagen CPU Cortex-M4 ARM

Imagen Memoria Cortex-M4 ARM

Tipos CPU:

• CISC (Complex Instruction Set Computers)
  • Hardware complejo y un bajo rendimiento
  • Demasiadas instrucciones con diferentes tamaños y formatos, que pueden ocupar varios bytes
• RISC (Reduced Instruction Set Computers)
  • Hardware es simple y resuelve pocas instrucciones. Alto rendimiento.
  • Pocas instrucciones y generalmente del mismo tamaño

Tareas CPU (FALTA MAS INFO):

• Atrapar la instrucción
• Decodificación
• Ejecución

Tipos de memoria:

• Memoria de Código
  • Es en la que se almacena el programa
  • Es no volátil
  • Es la comunmente llamada ROM, y la tecnologia flash es una de las utilizadas para almacenar la ROM
    • La memoria flash se borra mediante impulsos eléctricos. Es una sucesora de la EEPROM
• Memoria de Datos
  • Es la que almacena las variables del programa
  • Es volátil
  • Es la comunmente llamada RAM. La tecnologia que se utiliza para los microcontroladores es la SRAM
  • También nos podemos encontrar con microcontroladores que ademas tienen memoria EEPROM para guardar datos cuando se corta la electricidad

Sistema de memoria:

• Arquitectura Von Neumann
  • La Memoria de Código y la de Datos comparten el Bus hacia la CPU
• Arquitectura Harvard
  • Hay un bus para la Memoria de Código y otro bus para la Memori de datos

Tema 2

Memoria microcontroladores

Tipos de memoria
Memoria RAM (SRAM)
Memoria ROM (EEPROM)
Memoria ROM (Flash)

Tipos de I/O:

• Parallel - binary data are available simultaneously on a group of lines
• Serial - binary data are available one bit at a time on a single line
• Analog - data are encoded as an electrical voltage, current, or power
• Time - data are encoded as a period, frequency, pulse width, or phase shift

ISA (Instruction Set Architecture)

Registros ARM ISA
R1...R12 - General Purpose Registers
R13 - Stack Points (Almacena la dirección del elemento top de la pila)
R14 - Link Register (Almacena la dirección devuelta por las subrutinas)
R15 - Program Counter (Almacena la dirección de la siguiente instrucción a ejecutar)
PSR - Process Status Register - Es otro registro que en 4 bits almacena el estado del sistema después de una operación de la ALU (N Z V C). N resultado negativo, Z resultado es 0, V overflow signed numbers y C overflow unseigned numbers

• AAPCS (ARM Architecture Procedure Call Satandard) (parte de la ABI (ARM Application Binary Interface)) utiliza los registros R0, R1, R2 y R3 para pasar parámetros a las funciones de C
• Los parámetros que devuelven las funciones se colocan en el R0 según el AAPCS
• In this class, the SP will always be the main stack pointer (MSP), not the Process Stack Pointer (PSP).

There are three status registers named Application Program Status Register (APSR), the Interrupt Program Status Register (IPSR), and the Execution Program Status Register (EPSR) as shown in Figure 2.13. These registers can be accessed individually or in combination as the Program Status Register (PSR). The N, Z, V, C, and Q bits give information about the result of a previous ALU operation. In general, the N bit is set after an arithmetical or logical operation signifying whether or not the result is negative. Similarly, the Z bit is set if the result is zero. The C bit means carry and is set on an unsigned overflow, and the V bit signifies signed overflow. The Q bit indicates that “saturation” has occurred – while you might want to look it up, saturated arithmetic is beyond the scope of this class.
Assembly language instrucctions
Label - Opcode - Operand - Comment
FUNC - MOV - R0,#100 ; Pone 100 en R0

• Label field:
• Opcode field:
• Operand field:
• Comment ifeld:

Las instrucciones se pueden clasificar en 4 categorias:

• Acceso a la memoria
• Instrucciones aritméticas y lógicas
• Instrucciones de control
• Resto de instrucciones

Memory Map Layout

• ROM/Flash
• RAM
• I/O Ports
• Internal I/O