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ARQUITETURA ARMRASPBERRY PI
ESTEVAM CHEN | JULIANE SILVA | LEANDRO MOREIRA| PATRICK LIMA | RODRIGO MADURO
ARQUITETURA ARM
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• Inicialmente conhecido como Acorn RISC Machine.• Posteriormente, como Advanced RISC Machine.
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ARQUITETURA ARM
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Utiliza padrão RISC: menos transistores que processadores CISC • Custos, liberação de calor e consumo de energia reduzidos.• Bom para dispositivos portáteis (Ex.: smartphones, laptops e
outros dispositivos embarcados).
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ARQUITETURA ARM
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Características:• Tamanho reduzido;• Baixo custo;• Baixo consumo de energia;• Tecnologias de suporte a SoC’s (System on a Chip);• Permite desenvolvimento de sistemas como Raspberry Pi.
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• “PC do tamanho de um cartão de crédito”.• Todo hardware integrado.• Fins educacionais.• Custo baixo: 5 US$ – 35 US$.
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Tem basicamente 2 versões:• Modelo A: sem rede, mais barato, menos poderoso;• Modelo B: com placa de rede, mais poderoso e com mais
portas USB, porém consome mais e é mais caro.
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• Operação aritmética • Operação lógica
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CONJUNTO DE INSTRUÇÕESINSTRUÇÕES DE PROCESSAMENTO DE DADOS
• Operação de comparação • Movimentação de registradores
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CONJUNTO DE INSTRUÇÕESINSTRUÇÕES DE PROCESSAMENTO DE DADOS
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Instruções simples de Load e Store
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CONJUNTO DE INSTRUÇÕESINSTRUÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE DADOS
CONJUNTO DE INSTRUÇÕESINSTRUÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE DADOS
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Instruções múltiplos Load e Store• Transmite uma maior quantidade de dados através de um único
comando.
Instruções de swap de registradores simples• Permite a troca de registradores incrementando ou
decrementando.
MODOS DE ENDEREÇAMENTO
Os principais modos de endereçamento de um processador ARM são:
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• Imediato;• Registrador;• Deslocamento;• Indireto, de registrador base +
deslocamento;• Pré-indexado;• Pós-indexado. ARQUITETURA ARM -
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MODO DE ENDEREÇAMENTOIMEDIATO
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MODO DE ENDEREÇAMENTOREGISTRADOR
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MODO DE ENDEREÇAMENTOINDIRETO POR REGISTRADOR
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MODO DE ENDEREÇAMENTODESLOCAMENTO IMEDIATO NA INSTRUÇÃO
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MODO DE ENDEREÇAMENTODESLOCAMENTO POR OUTRO REGISTRADOR
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MODO DE ENDEREÇAMENTOINDIRETO ATRAVÉS DE
REGISTRADOR BASE + DESLOCAMENTO
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MODO DE ENDEREÇAMENTOPRÉ-INDEXADO
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MODO DE ENDEREÇAMENTOPÓS-INDEXADO
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ENTRADA E SAÍDA
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• Capacidade importante dos sistemas computacionais.•Dispositivos chamados periféricos.• Como ligar tais dispositivos ao sistema?• Módulo de I/O
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ENTRADA E SAÍDAMÓDULOS DE I/O
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Como acessar os dispositivos conectados ao sistema?• I/O isolado;• I/O mapeado em memória.
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ENTRADA E SAÍDAEVENTOS DE I/O
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Como requisitar serviços de I/O e receber dados dos periféricos de maneira eficaz?• Polling;• I/O dirigida a interrupções: endereço fixo, vetorizada.
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ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
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DMA• Acesso direto à MP para
movi-mentar dados;• Usado para transferir
blocos de memórias e dar suporte a periféricos mais simples.
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General Purpose Input/Output (GPIO)• Pinos para entrada e saída de propósito genérico;
• Entrada: 3,3V | Saída: 0 ou 3.3V.
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ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
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Broadcom Serial Controller (BSC)• Controlador serial proprietário;• Incorpora o protocolo I2C da Philips;• Alcança velocidade de até 400Kb/s.
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Controlador de Mídias Massivas Externas• Interface para cartões SD™ e MultiMedia™;• Compilado de padrões;• Acessado através da GPIO.
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ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
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PCM/ I2S Audio• Entrada e saída de áudio;• Incorpora buffers e serializadores;• Opera em modo: polling, dirigido a interrupção, usando DMA.
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SPI• Implementação da especificação de Interface Periférica
Serial (Serial Peripheral Interface);• Implementa protocolos de transferência de dados seriais.
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ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
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UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter• Implementação do ARM;• Realiza conversões serial-paralelo e paralelo-serial.
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ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
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Também fornece conexões:• USB;• HDMI.
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PROGRAMAÇÃOASSEMBLY ARM
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Soma e multiplicação de 2 númerosEditor ARM.js | Simulador ARMv5 -
ARMSim 1.9.1
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Os processadores x86 são usados em PCs, notebooks. Os ARM são usados em praticamente todo o resto (de roteadores a
vídeo-games).
APLICAÇÕES ARM
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APLICAÇÕES ARMCELULARES, TABLETS
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+90% de todos os smartphones e tablets do mundo utilizam ARM.
APLICAÇÕES ARMSOCS (SYSTEM ON A CHIP)
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A arquitetura ARM é licenciada e os chips são produzidos por diversos fabricantes.
SoC = sistema em um chip (com processador + memória + placa de vídeo).
APLICAÇÕES ARM
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Cortex-AAlta performance
Dispositivos móveis (tablets e smartphones), TV digital
Cortex-RResposta em tempo realControladoras de HDs,
roteadores
Cortex-MDispositivos embarcados
Microcontroladores
SecurCoreDispositivos embarcados com segurança
elevadaChips de cartões de crédito
APLICAÇÕESRASPBERRY PI
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É um microcomputador completo.Objetivo: promover o ensino de computação nas escolas.
APLICAÇÕES ARMRASPBERRY PI
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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• Conjunto de instruções e modos de endereçamento. Disponível em: http://www.inf.ufrgs.br/~dsmmatos/aula_4.pdf• Assembly Progressivo. Disponível em:
http://www.assemblyprogressivo.net/• Processors ARM. Disponível em: http://www.arm.com/products/processors/• Raspberry Pi. Disponível em: http://
www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2014/11/como-funciona-o-raspberry-pi-entenda-tecnologia-e-sua-aplicabilidade.html
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