ARM Mimarisi Tarihçesi

Merhaba, bu yazımızda ARM Architecture firmasını ve bu mimariyi kullanarak çeşitli kart ve işlemcileri gözlemleyeceğiz.

Öncelikle ARM Architecture başlı başına geliştirme kartı veya mikroişlemci üreten bir firma değildir. ST firması, ARM Mimarisini kullanarak geliştirdiği mikroişlemciler baz alındığında popüler bir konumdadır. Bu yazımızda kart ve işlemci ile ilgili derinlemesine bir inceleme yapacağız.

Piyasada ARM Mimarisi kullanan firmalar ise ST (STMicroelectronics), TI (Texas Instruments), Philips ve ATMEL gibi pek çok firmalar bu mimariyi kullanıyor. Bu da ARM Mimarisinin pazar payının %89’unu oluşturmaktadır

Neymiş Bu ARM Architecture?

CPUs, Machine Learning, Multimedia, Physical IP, Wireless IP, System IP, Security, IOT gibi alanları baz alarak ürettiği mimarileri satmaktadır. Alt başlığa almak gerekirse özellikle CPUs kısmı bizim ağırlıklı olarak çalışma yapacağımız Cortex A-R-M serinin yanı sıra SecureCore, Machine Learning ve Neoverse alt işlemci birimlerini oluşturmaktadır.


Cortex-A serisi, mobil alanda yapılan düşük güç tüketimi ve yüksek performans imkanı ile tercih edilen başlıca seridir. iPhone, Samsung gibi pek çok mobil devi şirket bu mimariyi kullanmaktadır.

Cortex-R serisi, Real-Time yani gerçek zamanlı sistemlerin işletilmesinde kullanılmaktadır. Örnek olarak senkron ve güvenli çalışmanın önem arz ettiği durumlarda bu işlemci tercih edilmektedir. Uzaya gönderilen roketler, uçak oto pilotu buna örnek verebilir.

Cortex-M serisi, MicroController yani çok sayıda çevre birimleri ve harici kesme gibi kullanım alanları olan gerek profesyonel gerek geliştirme kartı olarak kullanabilen mimari serisidir. Örnek olarak 8-16-32 bitlik ARM Mimarisi işlemcileri örnek olarak verilebilir.


Yukarıdaki tabloda en kaba şekilde performans/güç kıyaslaması yapılmaktadır.


Az çok ARM Mimarisi hakkında bilgi sahibi olduğumuza göre bu mimariyi kullanan STMicroelectronics firmasının ürettiği ürünlerin üzerinde duralım.

STMicroelectronic son derece kompleks ve kendi içerisinde düşük güçten tutun da yüksek verimliliğe kadar her şekilde ve türde mikroişlemci üreten bir firmadır.


STM32 32-bit mikroişlemciler kendi içinde yüksek performans, düşük güç tüketimi, düşük akım ve kablosuz olarak çeşitli alt gruplara ayrılarak spesifik sorunlara özel kartlar geliştirerek çözüm bulmaktadır.

Bizim asıl ilgileneceğimiz kısım 32 bit işlemcilerde yüksek performanslı STM32F4 mikroçipidir. (İlerleyen süreçlerde STM32F407VGT gibi çok popüler bir STMicroelectronics firmasının kartı ile ilgili temel dersler yüklemeyi düşünüyorum. Her neyse konumuza geri dönelim) ST firmasının üretmiş olduğu kartların sayısı gerçekten çok fazla olmasına rağmen bize pek çok yardımcı araçlar ve istediğimiz amaçlara uygun işlemciyi bulmamız için imkan sağlamaktadır.


Yukarıdaki tabloda basitçe flash, RAM, Frekans ve I/O yanında çevre birimlerinin sayısı ve türü dahil en ince ayrıntısına kadar ihtiyaç duyduğumuz ürünü almamızda bize imkan sağlamaktadır.

Bu tür işlemler her ne kadar site içeriğindeki bilgiler bize yardımcı olsa da ekstra olarak teknik ve kullanım dokümanlarına bakmakta fayda var. Ama pratik olarak ihtiyaç duyduğumuz özellikte kartı bulmamıza CubeMX programı yardımcı olabilir. Şimdi bu konulara çok girmek istemiyorum çünkü bize çip ile programlama yaparken ihtiyaç duyacağımız neredeyse her şeyi gösteren dokümanları zamanı geldikçe gerekirse birlikte inceleyip giriş yapmış olacağız. Şimdilik KAYNAKÇA kısmında bulunan linklere tıklayarak ihtiyaç duyduğunuz daha birçok şeye erişebilirsiniz.

arm cortex ile ilgili görsel sonucu

Neden STM32F4 ile İlgileniyoruz da Daha Düşük Bir Kart ile Başlamıyoruz?

Dediğinizi duyar gibiyim, fiyatı her ne kadar korkutucu rakamlarda satılan STM32F407VGT geliştirme kartı, piyasadaki diğer kartlardan daha fiyat/performans ürünü olduğundan dolayı bu fiyata satılması gerçekten hoş görülmesi gereken bir meblağdır. Eğer bu size yeterli gelmediyse, öncesinde uğraştığınız daha düşük bitli kartlarla kıyaslama yapıp bir ötesinde aynı bit diğer (ARM Mimarisi harici) kartlar ile fiyat/performans yaparak kararınızda pişman olmayacağınızı rahatlıkla söyleyebilirim.

Diyelim ki her konuda anlaştık… Fiyat/performans, düşük güç; yüksek verim vs kardeşim yaptığın projeleri STM32F4 ile yapıyorsun sonra bana gelip bahane buluyorsun dediğinizi duyar gibiyim. Endişelenmenize gerek yok, ARM Mimarisi öyle alışılagelmişin dışında bir mimari ve STMicroelectronics firması ile o denli entegre edilmiştir ki, STM32F0 gibi daha minimal özellikte bir kart ile yapacağınız “Kartın El Verdiği Maksimum Noktaya Kadar” diğer bütün kartlar ile eş güdümlü gidebilirsiniz.

Bunun bir örneği ise, yapacağınız projenin ilerleyen safhalarında yeterli bulmadığınız ama tekrar kodları farklı bir karta geçirip baştan yapmak zorunda kalmak istemediğiniz durumlarda ST firması imdadınıza yetişip mevcut kartın kodlarını dışa aktarıp, istediğiniz özellikteki kartın içine aktararak projeyi ilerleyen safhalarda kriz durumuna sokmadığı için çok kullanılan ve rağbet gören bir kart olup çıktı

arm kodlama ile ilgili görsel sonucu

Hangi Programı Kullanmalıyız?

STM32f407VGT Discovery geliştirme kartımıza kodlama yapmak için pek çok masaüstü programı bulunmaktadır. Örneğin, Keil, Atollic programı gibi… Bunların haricinde paralı veya ücretsiz çok amaçlı mikrodenetleyici programlaması yapabileceğiniz masaüstü programları olsa da öncelikli olarak Atollic TrueSTUDIO tercih etmenizi öneririm. Sebebi ise ST firmasının bu programı satın alması, geçmişte her ne kadar 32 Kb kadar veri girişini ücretsiz kabul eden Keil programı kullanılsa da artık Atollic programının daha yaygın kullanıldığını belirtmek istiyorum. (Atollic ve Keil ile ilgili proje oluşturma ve belli başlı kod yazma ile ilgili ilerleyen süreçte çeşitli yazılar paylaşacağım)

Yazım şimdilik bu kadar. İlerleyen süreçte ekleyeceğim linkler ve direkt link ile daha verimli bir yazı olması adına sürekli güncel tutmaya çalışacağım. Teşekkür ederim.

KAYNAKÇA

https://www.arm.com/

https://www.arm.com/products/silicon-ip-cpu/cortex-m/cortex-m4

https://www.st.com/content/st_com/en.html

https://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/reference_manual/3d/6d/5a/66/b4/99/40/d4/DM00031020.pdf/files/DM00031020.pdf/jcr:content/translations/en.DM00031020.pdf

https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors.html

https://www.st.com/content/st_com/en/products/microcontrollers-microprocessors/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus/stm32-high-performance-mcus/stm32h7-series.html

https://www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32f407-417.html#resource

Mustafa Onur PARLAK hakkında 13 makale
Merhaba, Ben kurucu/yazar Mustafa Onur PARLAK. Balıkesir Üniversitesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği öğrencisiyim. Başlıca elektronik olmak üzere; gömülü sistemler, yazılım, güç elektroniği ve PLC ile ilgileniyorum

İlk yorum yapan olun

Bir Cevap Yazın...