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国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程

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开发和分析凯尔的编译器构造嵌入式ARM架构的应用程序

先生Santhosh T.P1,T.S. Bharath库马尔教授2和M.Z.Kurian博士3
  1. PG学生(VLSI和嵌入式系统),斯里兰卡悉达多技术研究所、Tumkur,卡纳塔克邦,印度
  2. 教授,ECE的部门,斯里兰卡悉达多理工学院Tumkur,卡纳塔克邦,印度
  3. 院长和煤斗,ECE的部门,斯里兰卡悉达多技术研究所、Tumkur,卡纳塔克邦,印度
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文摘

近年来嵌入式系统增加了极大的优势,它已经侵犯到所有的移动和多媒体应用程序。在设计嵌入式系统应用程序,除了执行速度,必须考虑的最重要的因素是系统的总成本。大多数在嵌入式平台上运行的应用程序面临的一个常见问题的可用性限制或很小的内存区域来存储应用程序可用。嵌入式系统的成本主要取决于使用的内存量。减少代码的大小是一个直截了当的解决方案来减少内存使用的应用程序。本文使用我们的工具是一个编译器的实现ARM7TDMI-S微处理器的嵌入式应用程序,它将减少代码的大小大约5%的代码已经通过所有的优化级别嵌入我们的编译器。编译器是retargetable,如果它可以应用于各种不同的目标处理器,通过重用的代码。这意味着目标模型不能隐式部分,但必须显式地指定。

关键字
ARM7TDMI-S,凯尔编译器、LPC 2148、饮料自动售货机(BVM)

我的介绍。
嵌入式系统是围绕我们成各种产品。每18个月晶体管密度增加按照摩尔定律,我们能够有更好的特征在单片机外围设备。当计算机体系结构是它需要支持编译器构造支持更高的语言结构。编译器开发人员团队的人理解架构构建高效的编译器。但是也很难有体系结构的编译器,以满足所有的特性。嵌入式系统的市场是信息技术的扩散速度比。大多数情况下,嵌入式系统是消费市场的细分,用短产品寿命和短市场窗口。因此,上市时间是一个重要因素。减少时间的产品,市场变得越来越复杂是可能通过“重用”。嵌入式系统市场的另一个重要特征是易于结合后期的设计变更,即目标技术的灵活性,这导致处理器在嵌入式系统的使用。 This in turn led to the use of embedded software. Over the past 15 years, the ARM reduced instruction set computing (RISC) processor has evolved to offer a family of chips that range up to a full-blown multiprocessor. Embedded applications demand for increasing levels of performance and the added efficiency of key new technologies have driven the ARM architecture’s evolution.
凯尔的编译器是一个8051和手臂的编译器支持的各种应用程序。程序员编程时总是试图遵循传统的构造更高层次的语言,某些情况下编译器不消化,因为自己的语法和结构的方法。如果嵌入式程序员使用广泛的语法和结构的编译器应用程序代码可以更好地履行职责,添加代码最优。

二世。相关工作
ARM7TDMI-S处理器使用管道来增加的速度流处理器的指令。这使得一些指令连续运行,处理,和记忆系统持续运作。[1]
系统架构实验室设计和实现第一阶段C编程语言编译器的ARM7TDMI架构。它由两部分组成即分析和合成[2]
优化代码编译器产生的经过九的优化级别可能会进一步降低。仿真表明,进一步减少约5%可以通过使用这个算法。该算法将测试经验说明也已经减少了30%的代码相比,手臂。[3]
一个retargetable在Visual Basic编译器能够生成MIPS和部门代码。这个编译器是一个用户retargetable编译器。retargetable努力的中间。作为参数输入的一些信息通过图形用户界面和其他用于编码的时间。以下可以提供给CPU:寄存器和寄存器文件的大小,名字功能单元的细节。是观察到的代码具有良好的代码大小、周期数和编译时间。[4]

二世。系统设计
系统框图见图1。这个框图显示凯尔的提出实现嵌入式应用程序的编译器构造。摘要饮料自动售货机的一个例子(BVM)被认为是。饮料自动售货机(BVM)的主要功能就是提供饮料产品,如咖啡、茶等经历不同的过程后喜欢接受现金,选择饮料,调剂的变化和其他一些优化。这个自动售货机几个代码优化。这里试图使用凯尔开发嵌入式c代码编译器结构。
图像
处理器是嵌入式系统的重要组成部分,在BVM它使用LPC 2148 (ARM7TDMI) ARM7TDMI内核是一个手臂的32位微处理器家族的成员。广泛应用在一系列应用程序。ARM7家族是一个低功耗的32位RISC微处理器内核优化成本和power-sensitive使用者应用程序。拇指的ARM7包含16位指令集——启用32位性能8/16-bit系统成本。ARM架构基于精简指令集计算机(RISC)架构。RISC指令集和相关解码机制更简单比复杂指令集计算机(CISC)设计。
步进电机:步进电机是一种无刷电动机,可以把一个完整的旋转分成大量的步骤。可以控制电动机的位置完全没有任何反馈机制,只要仔细电机大小的应用程序。步进电机由永久磁铁转轴转子和包围的电磁铁的轴称为定子。电磁铁是由外部激励控制电路,如手臂控制器。为了使电机轴转动,首先给出一个电磁铁的力量。
在BVM电磁阀:电磁阀是用来控制流动的热水准备的咖啡、茶和红茶。电磁阀是一种机电阀门使用液体。阀门是由电流通过一个电磁阀控制的一个两口阀流的开启或关闭;在三端口阀门的情况下,流出两个出口港口之间的切换。
液晶屏:在BVM我们使用全天候防风雨的液晶屏是安装在机器的正面作为用户界面。屏幕为用户提供了一个交互式用户界面选择所需产品。交替LCD屏幕将显示加载一个广告视频时没有与用户界面。视频将被清除用户想从机器买东西时只需按下开关。
储钱罐:一个自动售货机由一个储钱罐组成的验钞机和货币自动售货机。它接受付款和分配的变化给客户。这个过程包括检查已经插入的货币,并通过各种测试,确定货币是假冒的。在操作中,如果项目是接受聘请的机器,放在一个存储设备。如果项目被拒绝,机器返回项目。之后根据客户选择的饮料操作之前。
的操作序列进行饮料:
最初,液晶显示器将显示“欢迎来到饮料自动售货机”等广告。它被清除,当用户按下开关的饮料。液晶显示器会有以下开关为茶,红茶,咖啡,。
按正确的键后,它将显示相应的饮料的成本。它如下所示
TEAA¯ƒ10 / -黑TEAA¯ƒ10 /——COFFEEA¯ƒ10 / -
它要求输入量。然后插入硬币受体数量/探测器。
然后检测输入是否有效。还通过自动扫描纸币面额识别。如果它不是一个有效的数量然后返回。
一旦检测到有效的金额,相应的汽车将运行并适当混合,得到所需的饮料。

三世。系统实现
流程图显示了逐步提出了图2中给出了系统的实现。第一个机器就会显示欢迎消息。那么它将要求输入数量。如果发现现金是有效的分配变化和要求选择饮料。如果它不是有效的程序终止,返回第一步。在用户选择特定的汽车将运行和混合饮料用热水和适当的温度设定。提供饮料,它将终止和后再回到第一步
图像
实现自动售货机的使用基于ARM处理器及其外围设备是通过开发嵌入式C代码。大多数操作模型是动态的,discrete-change和随机,总是需要一个计算在给定的时间内看到结果。软件是程序通过凯尔编译器。嵌入式基尔的广泛利用编译器使用微控制器的嵌入式应用程序将满足性能和最优使用凯尔编译器和分析开发了应用程序代码的性能。图3是模拟凯尔编译器的一个示例。在这个数字验证后进入特定的数量和它给剩下的金额,然后要求选择的饮料。在这个例子中,用户选择茶
图像
电机和步进电机,奶粉茶粉将运行在适当的比例和组合这些编程。然后显示温度和最后的消息后通过适当的渠道提供茶。则显示消息作为茶准备滑,这一步后循环回到初始阶段,它显示消息“欢迎来到饮料自动售货机”。这是如图4所示。
图像
分析:开发的代码是一个持续的过程。本文的主要目的是减少代码大小、时间消耗和提高嵌入式应用程序的性能。在这个工作嵌入式代码开发使用凯尔的编译器构造和使用ARM7微处理器。这段代码为饮料自动售货机开发的开发代码后将与其他结构对代码的大小相比,时间消耗和性能。这可以分析和适当的修改可以进一步可能的为了更好的性能最优,因为这些代码可重用的人无法预测这段代码只是为这个特定的应用程序。消费的时间和性能分析的分析示意图如图5所示。在这个图的时间消耗不同模块已被证明。这个结果已经达到减少和修改后的代码大小通过删除不必要的消费不同的模块。如果有任何变化,通过这个渠道可以与以前相比结果简要了解任何进一步的改进。这些可以检查不同的外围设备的工作与ARM7处理器。嵌入式凯尔的广泛利用编译器使用微控制器的嵌入式应用程序将满足性能和最优使用凯尔编译器和分析开发了应用程序代码的性能。
图像

四。结论
优化代码编译器产生的经过9水平的进一步优化可以减少约5%可以通过使用凯尔编译器算法。这为本文的实现提供了一个主干。编译器如果提供额外的优化提高了嵌入式系统的性能。拇指指令在嵌入式系统是有用的,其中一个目标是能够支持这些。这个编译器能够产生拇指单核和双核处理器的指令通过添加一个新的代码生成器。这些拇指指令也受益于额外的优化实现。摘要提高极端使用ARM7和凯尔的编译器构造,嵌入式软件开发运行饮料自动售货机喝茶,咖啡,红茶为例。

引用
  1. 雪莉快乐Alvionne诉塞巴斯蒂安,二期编译器的实现ARM7TDMI-S双核微处理器在2011年第二次国际会议在智能系统中,建模和仿真©2011 IEEE DOI 10.1109 / ISMS.2011.46
  2. Sendhilraj Thangaraj, Sudhakar Gummadi Shanmugasundaram Radhakrishnan,增强在ARM代码优化内存受限的嵌入式系统1 - 4244 - 0716 8/06 /©2006年IEEE 20.00美元。
  3. Manoj Kumar博士,印度的七弦琴Ramnani,发展Retargetable编译器Mips32k和ARM7TDMI-S issn - 2229 - 371 - x, 3卷,2号,2012年2月全球研究计算机科学杂志》上
  4. 就Dimanarig门多萨,摩斯科索,Recla,电力优化ARM7TDMI-S微处理器的90纳米CMOS工艺。本科生项目,电气和电子工程学院,菲律宾大学Diliman, 2009年10月
  5. 菲律宾人质唉,桑托斯Torralba Umbal,编译器实现双核ARM7微处理器。电气与电子工程学院,本科生项目Diliman菲律宾大学
  6. Rainer Leupers和彼得Marwedel函数内联代码尺寸约束下嵌入式处理器”,1999年《IEEE / ACM国际会议上计算机辅助设计,253 - 256页。