arquitetura arm - raspberry pi
TRANSCRIPT
![Page 1: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/1.jpg)
ARQUITETURA ARMRASPBERRY PI
ESTEVAM CHEN | JULIANE SILVA | LEANDRO MOREIRA| PATRICK LIMA | RODRIGO MADURO
![Page 2: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/2.jpg)
ARQUITETURA ARM
2
• Inicialmente conhecido como Acorn RISC Machine.• Posteriormente, como Advanced RISC Machine.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 3: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/3.jpg)
ARQUITETURA ARM
3
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).
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 4: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/4.jpg)
ARQUITETURA ARM
4
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.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 5: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/5.jpg)
ARQUITETURA ARMRASPBERRY PI
5
• “PC do tamanho de um cartão de crédito”.• Todo hardware integrado.• Fins educacionais.• Custo baixo: 5 US$ – 35 US$.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 6: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/6.jpg)
ARQUITETURA ARMRASPBERRY PI
6
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.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 7: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/7.jpg)
• Operação aritmética • Operação lógica
7ARQUITETURA ARM -
RASPBERRY PI
CONJUNTO DE INSTRUÇÕESINSTRUÇÕES DE PROCESSAMENTO DE DADOS
![Page 8: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/8.jpg)
• Operação de comparação • Movimentação de registradores
8ARQUITETURA ARM -
RASPBERRY PI
CONJUNTO DE INSTRUÇÕESINSTRUÇÕES DE PROCESSAMENTO DE DADOS
![Page 9: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/9.jpg)
9
Instruções simples de Load e Store
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
CONJUNTO DE INSTRUÇÕESINSTRUÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE DADOS
![Page 10: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/10.jpg)
CONJUNTO DE INSTRUÇÕESINSTRUÇÕES DE TRANSFERÊNCIA DE DADOS
10
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.
![Page 11: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/11.jpg)
MODOS DE ENDEREÇAMENTO
Os principais modos de endereçamento de um processador ARM são:
11
• Imediato;• Registrador;• Deslocamento;• Indireto, de registrador base +
deslocamento;• Pré-indexado;• Pós-indexado. ARQUITETURA ARM -
RASPBERRY PI
![Page 12: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/12.jpg)
MODO DE ENDEREÇAMENTOIMEDIATO
12ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 13: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/13.jpg)
MODO DE ENDEREÇAMENTOREGISTRADOR
13ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 14: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/14.jpg)
MODO DE ENDEREÇAMENTOINDIRETO POR REGISTRADOR
14ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 15: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/15.jpg)
MODO DE ENDEREÇAMENTODESLOCAMENTO IMEDIATO NA INSTRUÇÃO
15ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 16: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/16.jpg)
MODO DE ENDEREÇAMENTODESLOCAMENTO POR OUTRO REGISTRADOR
16ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 17: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/17.jpg)
MODO DE ENDEREÇAMENTOINDIRETO ATRAVÉS DE
REGISTRADOR BASE + DESLOCAMENTO
17ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 18: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/18.jpg)
MODO DE ENDEREÇAMENTOPRÉ-INDEXADO
18ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 19: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/19.jpg)
MODO DE ENDEREÇAMENTOPÓS-INDEXADO
19ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 20: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/20.jpg)
ENTRADA E SAÍDA
20
• Capacidade importante dos sistemas computacionais.•Dispositivos chamados periféricos.• Como ligar tais dispositivos ao sistema?• Módulo de I/O
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 21: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/21.jpg)
ENTRADA E SAÍDAMÓDULOS DE I/O
21
Como acessar os dispositivos conectados ao sistema?• I/O isolado;• I/O mapeado em memória.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 22: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/22.jpg)
ENTRADA E SAÍDAEVENTOS DE I/O
22
Como requisitar serviços de I/O e receber dados dos periféricos de maneira eficaz?• Polling;• I/O dirigida a interrupções: endereço fixo, vetorizada.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 23: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/23.jpg)
ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
23
DMA• Acesso direto à MP para
movi-mentar dados;• Usado para transferir
blocos de memórias e dar suporte a periféricos mais simples.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 24: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/24.jpg)
ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
24
General Purpose Input/Output (GPIO)• Pinos para entrada e saída de propósito genérico;
• Entrada: 3,3V | Saída: 0 ou 3.3V.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 25: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/25.jpg)
ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
25
Broadcom Serial Controller (BSC)• Controlador serial proprietário;• Incorpora o protocolo I2C da Philips;• Alcança velocidade de até 400Kb/s.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 26: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/26.jpg)
ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
26
Controlador de Mídias Massivas Externas• Interface para cartões SD™ e MultiMedia™;• Compilado de padrões;• Acessado através da GPIO.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 27: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/27.jpg)
ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
27
PCM/ I2S Audio• Entrada e saída de áudio;• Incorpora buffers e serializadores;• Opera em modo: polling, dirigido a interrupção, usando DMA.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 28: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/28.jpg)
ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
28
SPI• Implementação da especificação de Interface Periférica
Serial (Serial Peripheral Interface);• Implementa protocolos de transferência de dados seriais.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 29: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/29.jpg)
ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
29
UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter• Implementação do ARM;• Realiza conversões serial-paralelo e paralelo-serial.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 30: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/30.jpg)
ENTRADA E SAÍDAPERIFÉRICOS DO RASPBERRY PI
30
Também fornece conexões:• USB;• HDMI.
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 31: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/31.jpg)
PROGRAMAÇÃOASSEMBLY ARM
31
Soma e multiplicação de 2 númerosEditor ARM.js | Simulador ARMv5 -
ARMSim 1.9.1
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 32: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/32.jpg)
![Page 33: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/33.jpg)
![Page 34: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/35.jpg)
![Page 36: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/37.jpg)
Os processadores x86 são usados em PCs, notebooks. Os ARM são usados em praticamente todo o resto (de roteadores a
vídeo-games).
APLICAÇÕES ARM
37ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 38: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/38.jpg)
APLICAÇÕES ARMCELULARES, TABLETS
38ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
+90% de todos os smartphones e tablets do mundo utilizam ARM.
![Page 39: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/39.jpg)
APLICAÇÕES ARMSOCS (SYSTEM ON A CHIP)
39ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
A arquitetura ARM é licenciada e os chips são produzidos por diversos fabricantes.
SoC = sistema em um chip (com processador + memória + placa de vídeo).
![Page 40: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/40.jpg)
APLICAÇÕES ARM
40
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
![Page 41: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/41.jpg)
APLICAÇÕESRASPBERRY PI
41ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
É um microcomputador completo.Objetivo: promover o ensino de computação nas escolas.
![Page 42: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/42.jpg)
APLICAÇÕES ARMRASPBERRY PI
42ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI
![Page 43: Arquitetura ARM - Raspberry Pi](https://reader035.vdocuments.site/reader035/viewer/2022081505/587eed411a28ab17388b7243/html5/thumbnails/43.jpg)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
43
• 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
ARQUITETURA ARM - RASPBERRY PI