میکروکنترلر های سری ARM کورتکس ( ARM- Cortex Ax) سری (ARM- Cortex Rx) سری (ARM- Cortex Mx) ساختار داخلی و عملکرد ها مهندسی برق _ الکترونیک
پژوهشگر و نویسنده: ( افشین رشید )
نکته : میکروکنترلر ARM- Cortex یک ریزکنترلرگر پیشرفته ازخانواده ARM است که با معماری ARMv7 توسعه داده شده است.
خانواده ARM- Cortex به سه خانواده تقسیم بندی میشوند. سری ARM کورتکس ( ARM- Cortex Ax) سری (ARM- Cortex Rx) سری (ARM- Cortex Mx) این ۳ خانواده میباشند.در حال حاضر بسیاری از توسعه دهندگان ریزکنترلر های ۳۲ بیتی را براساس ریزکنترلر های ARM Cortex-M3 ارائه می‌دهند. این تراشه‌ها زبان برنامه‌نویسی سطح پایین و بالا را پشتیبانی‌می‌کنند. اما برخی از این ریزکنترلر های قدیمی به دلیل طراحی با محدودیت در استفاده از زبان سطح بالا دچار مشکل میشوند.
معروفترین هسته ی پردازنده ی ARM ، ARM7 میباشد. که یکی از رایج ترین هسته های پردازشی موجود میباشد. بعد از ARM7 ، به ترتیب ARM9 ، ARM10 و ARM11 میباشند که همه از معماری HARVARD استفاده میکنند.
Cortex-M0 : این پردازنده از معماری نسخه ی ARMv6-M پشتیبانی میکند. مجهر به 3 مرحله خط لوله و مبتنی بر معماری Harvard میباشد و میتواند از Thumb-2پشتیبانی میکند.
Cortex-M1 : این پردازنده از معماری نسخه ی ARMv6-M پشتیبانی میکند. مجهر به 3 مرحله خط لوله و مبتنی بر معماری Harvard میباشد.
Cortex-M3 : این پردازنده از معماری نسخه ی ARMv7-M پشتیبانی میکند. مجهر به 3 مرحله خط لوله و مبتنی بر معماری Harvard میباشد. دراری MPU و سخت افزار تقسیم و امکان پیش بینی دستورات پرش را دارا میباشد.
Cortex-A5/Cortex-A8/Cortex-A9 : این پردازنده از معماری نسخه ی ARMv7-A پشتیبانی میکند. مجهر به 13 مرحله خط لوله و مبتنی بر معماری Harvard میباشد. داری MPU و باس AXI میباشد و دارای حافظه ی نهان سطح L1 و سطح L2 میباشد.
Cortex-R4/Cortex-R4F : این پردازنده از معماری نسخه ی ARMv7-R پشتیبانی میکند. مجهر به 8 مرحله خط لوله و مبتنی بر معماری Harvard میباشد. دراری MPU و باس AXI میباشد. دارای حافظه ی نهان سطح L1 و سطح L2 و سخت افزار تقسیم میباشد.
شرکت آرم هولدینگز خود تولید کننده پردازنده ها نیست و گواهی نامهٔ به کارگیری از معماری آرم را به تولید کنندگان نیمه هادی می‌فروشد. کمپانی ها نیز به راحتی تراشه های خود را براساس معماری آرم تولید میکنند. از جمله کمپانی هایی که پردازنده های خود را بر اساس معماری آرم طراحی میکنند می‌توان به اپل در تراشه های اختصاصی خود، سامسونگ الکترونیکس در پردازنده های اگزینوس ، NVidia در پردازشگر های Tegra و Qualcomm در پردازنده های Snapdragon اشاره کرد. معماری آرم به گونه‌ای طراحی شده که برای هسته اصلی پردازشگر تنها به حدود ۳۵ هزار ترانزیستور نیاز است و این باعث می‌شود که پردازنده بسیار کم مصرف شود، کم تر داغ کند و نیازی به خنک‌کننده یا فن نداشته باشد بر خلاف معماری X86 به‌کار رفته در پردازنده های مختلف شرکت های intel وAMD که نیازمند میلیون ها ترانزیستور هستند و همین مسئله باعث افزایش توان مصرفی و داغ شدن آنان می‌شود.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک