ARM Cortex-R - ARM Cortex-R

ARM Cortex-R
Общая информация
Разработано	ARM Holdings
Архитектура и классификация
Набор инструкций	ARMv7-R, ARMv8-R,; ARM (32-бит),; ARM (64-разрядная),; Большой палец (16 бит)

В ARM Cortex-R это семья 32-битный и 64-битный RISC РУКА процессорных ядер по лицензии Arm Holdings. Ядра оптимизированы под хард в реальном времени и критически важный для безопасности Приложения. Ядра в этом семействе реализуют профиль ARM Real-time (R), который является одним из трех архитектурных профилей, два других - это профиль приложения (A), реализованный Cortex-A семейство и профиль микроконтроллера (M), реализованный Кортекс-М семья. Семейство микропроцессоров ARM Cortex-R в настоящее время состоит из ARM Cortex-R4 (F), ARM Cortex-R5 (F), ARM Cortex-R7 (F), ARM Cortex-R8 (F), ARM Cortex-R52 (F). и ARM Cortex-R82 (F).

Обзор

32-битный
Год	Основной
2011	Cortex-R4 (F)
2011	Cortex-R5 (F)
2011	Cortex-R7 (F)
2016	Cortex-R8 (F)
2016	Cortex-R52 (F)

64-битный
Год	Основной
2020	Cortex-R82 (F)

ARM Cortex-R - это семейство ядер ARM, реализующих профиль R архитектуры ARM; этот профиль разработан для высокопроизводительных приложений жесткого реального времени и приложений, критичных к безопасности. Он похож на профиль A для обработки приложений, но добавляет функции, которые делают его более отказоустойчивым и подходящим для использования в приложениях, критичных к безопасности в режиме жесткого реального времени.

Добавлены функции реального времени и важные для безопасности функции:

Тесно связанная память
Повысился Обработка исключений в оборудовании
Инструкции по разделению оборудования
Защита памяти единица (MPU)
Детерминированная обработка прерываний, а также быстрая немаскируемые прерывания
ECC на Кэш L1 и автобусы
Двухъядерный шаг для отказоустойчивости процессора

До R82, представленного 4 сентября 2020 года,^[1] в семействе Cortex-R не было блок управления памятью (MMU). Модели до R82 не могли использовать виртуальная память, что делало их непригодными для многих приложений, таких как полнофункциональные Linux.^[1] Однако многие операционные системы реального времени (RTOS) с акцентом на тотальный контроль традиционно считали отсутствие MMU особенностью, а не ошибкой.^[1] На R82 может быть возможно запустить традиционную ОСРВ параллельно с ОС с подкачкой, такой как Linux, где Linux использует MMU для гибкости, в то время как ОСРВ блокирует MMU в режиме прямого перевода на страницах, назначенных ОСРВ. чтобы сохранить полную предсказуемость для функций реального времени.^[1]

Лицензия ARM

ARM Holdings не производит и не продает устройства ЦП на основе собственных разработок, а скорее лицензирует основные конструкции заинтересованным сторонам. ARM предлагает различные условия лицензирования, различающиеся по стоимости и результатам. Всем лицензиатам ARM предоставляет интегрируемое описание оборудования ядра ARM, а также полный набор инструментов для разработки программного обеспечения и право продавать произведенные кремний содержащий процессор ARM.

Силиконовая настройка

Производители интегрированных устройств (IDM) получают процессор ARM IP так как синтезируемый RTL (написано в Verilog ). В этой форме они могут выполнять оптимизацию и расширения архитектурного уровня. Это позволяет производителю достичь индивидуальных целей проектирования, таких как более высокая тактовая частота, очень низкое энергопотребление, расширение набора команд, оптимизация размера, поддержка отладки и т. Д. Чтобы определить, какие компоненты были включены в конкретный чип процессора ARM, обратитесь к техническое описание производителя и сопутствующая документация.

Приложения

Cortex-R подходит для использования в системах с компьютерным управлением, где требуется очень низкая задержка и / или высокий уровень безопасности. Примером критически важного для безопасности приложения в режиме реального времени может быть современная электронная тормозная система в автомобиле. Система не только должна быть быстрой и быстро реагировать на множество вводимых данных с датчиков, но и отвечать за безопасность человека. Отказ такой системы может привести к серьезным травмам или гибели людей.

Другие примеры приложений жесткого реального времени и / или приложений, критически важных для безопасности:

Медицинский прибор
Программируемый логический контроллер (ПЛК)
Электронные блоки управления (ECU) для самых разных приложений
Робототехника
Авионика
Управления движением

Смотрите также

внешняя ссылка

Официальные документы ARM Cortex-R

Официальный сайт ARM Cortex-R

РУКА Основной	Кусочек Ширина	РУКА Интернет сайт	ARM Технический Справочное руководство	ARM Архитектура Справочное руководство
Cortex-R4 (F)	32	Связь	Связь	ARMv7-R
Cortex-R5 (F)	32	Связь	Связь	ARMv7-R
Cortex-R7 (F)	32	Связь	Связь	ARMv7-R
Cortex-R8 (F)	32	Связь	Связь	ARMv7-R
Cortex-R52 (F)	32	Связь	Связь	ARMv8 ARMv8-R
Cortex-R82 (F)	64	Связь	TBD	ARMv8-R

Миграция

Переход с MIPS на ARM - arm.com
Переход с PPC на ARM - arm.com
Переход с IA-32 (x86-32) на ARM - arm.com

Другой

CORTEX-R против CORTEX-M

[Salter2020-1] а ^б ^c ^d Солтер, Джим (9 сентября 2020 г.). «Новый Cortex-R82 от Arm - его первый 64-битный процессор реального времени». arstechnica.com. Ars Technica. Получено 11 сентября 2020.

[1]