ARM VE PIC HAKKINDA BİLGİ VE ARASINDAKİ KAPIŞMA

ARM; Acorn RISC Machine kelimelerinin kısaltılmasıyla adlandırılmış, 32-bit RISC işlemci mimarisidir. Yüksek hızlara çıkabilmesinden, 32-bit mimari yapısından, çok az enerji tükettiğinden ve zengin çevresel donanım imkanlarından dolayı ARM çekirdekli bir çok işlemci, bir çok uygulamada tercih edilmektedir.  Cep telefonları,  bilgisalarlar, tabletler gibi bir çok elektronik cihazda ARM mimarisine sahip işlemciler kullanılmaktadır.

ARM tek başına bir işlemci özelliği taşımaz. Bir çok firma, ARM firmasından bu işlemci mimarisini satın alıp, mimarinin özelliklerini kendi kültürlerine göre şekillendirerek, kendi isimleriyle piyasaya sunmakta. ST(STMicroelectronics), TI(Texas Instruments), Philips, ATMEL gibi daha bir çok firma işlemcilerini, ARM mimarisi kullanarak üretirler. Ancak mimari içindeki özellikleri her firma kendine göre şekillendirdiği için, her markanın kendine özgü ARM kütüphaneleri bulunmakta. Bu yüzden; her ne kadar ARM programlamak temelde C diline dayansa da, çiplerin değişen kütüphaneleri ve özelliklerinden dolayı, programlama da her firmaya göre değişecektir. Örneğin; ST firmasının ürettiği ARM işlemcilerini programlamayı öğrendiğinizde, aynı kütüphane ve özellikleri kullanarak Philips'in ürettiği ARM işlemcilerini programlayamazsınız. Philips'e geçmek için, üretici firmanın sağladığı kütüphaneleri indirip, kütüphanelerin kullanış şekillerini tekrardan öğrenmeniz gerekmekte.

ARM mimarisinin tamamı 6 kategoride gruplandırılmıştır: Cortex-A50 Serisi, Cortex-A Serisi, Cortex-R Serisi, Cortex-M Serisi, Klasik ARM İşlemciler, SecurCore İşlemciler.

Cortex-A50 Serisi: Bu kategorideki işlemciler 32-bit olmasına rağmen 64-bit'lik veri işleyebilme kabiliyetine sahipler. ARMv7 grubundaki işlemcilere oranla daha performanslı çalışan Cortex-50 Serisi, yeni eklenen güç tasarrufu özelliğiyle de dikkat çekmekte.

Cortex-A Serisi: Yüksek hız gerektiren uygulamalar için geliştirilmiş bir seridir. Görüntü işleme, yüksek özelliklere sahip işletim sistemleri kullanımı, zorluk derecesi yüksek ve karmaşık hesaplamaları kapsayan uygulamalar gibi performans gerektiren tüm alanlarda bu işlemciler tercih edilir. Telefonlarda, tabletlerde, otomativ sektöründe, bilgisayarlarda, netbook'larda ve bir çok yüksek teknolojiye sahip cihazlarda Cortex-A serisi kullanılır.

Cortex-R Serisi: Gerçek zamanlı çalışan işlemcilerdir. Daha çok teknik cihazlarda kullanılırlar. Yazıcılarda, modemlerde, kameralarda, harddisk sürücülerinde, evde kullanılan elektronik cihazların bir çoğunda(mutfak robotları, çamaşır makinaları, buzdolapları, kilimalar vs.), otomativ sektöründe yer alan elektronik cihazların bazılarında, hastanelerdeki tıbbi cihazlarda ve endüstride Cortex-R Serisi işlemciler tercih edilmektedir.

Cortex-M Serisi: Elektronik sanayide hemen hemen bir çok alanda Cortex-M serisi tercih edilmekte. Düşük güç tüketimi, kolay kullanımı ve yüksek performansı ile piyasada bulunan 8 ve 16 bitlik işlemcilere karşı çıkartılmış bir seridir. Düşük maliyetli olmasından dolayı çok fazla tercih edilmekte.

1998’den beridir Arizona Microchip Technolgy firmasının üretmekte olduğu bu mikro denetleyici, şuanda yılda 100.000.000 ürün gibi devasa bir satış değerine ulaşmış durumda. 

En temelde, silisyum ve germanyum yarı iletken atomlarının bulunduğu bu çipler, milyonlarca transistör, register(minik anlık hafıza yuvacıkları), iletken yollar ve onlarca elektronik modüllerden(kare dalga modülü, analog okuma modülü vs.) oluşan minik bilgisayarlardır. Gerçekten bilgisayardırlar. Belli bir çekirdek hızı, ram değeri, hafıza değeri vardır. Şuan bu satırları okuduğunuz bilgisayarda ya da telefonda da, PIC ile neredeyse tamamen aynı çalışma prensibini ve yapısını benimsemiş yongalar işlemci durumunda.

Ama şuna da değinmek lazım ki, yine bu satırları gösteren cihaz, bir işlemci ile çalışırken, PIC bir işlemci değil denetleyicidir. Denetleyici ile işlemcinin arasındaki farkları kısaca şöyle ifade edebiliriz:

Denetleyiciler düşük özelliklidirler. Yüksek hızlarda çalışamazlar, yüksek boyutlu dosyaları işleyemezler (aslında işleyebilirler ama biz işletmeyiz).

İşlemciler sadece CPU ana ünitesini bulundururlar. Hatta CPU bulundurur demek yerine, direk CPU’nun kendileri olduğunu söylemeliyiz. Bir işlemcinin çalışabilmesi için, Flash Memory, RAM, DataBus gibi yapılar, işlemcinin dışındadır. Örneğin önünüzdeki bilgisayarın veri depolama yeri başka, RAM yeri başka, işlemcinin yeri başkadır. Ama denetleyicilerde, tüm bu bileşenler, tek bir yonganın içinde bulunurlar. Bu sayede ciddi bir kullanım kolaylığı sunarlar.

Denetleyiciler ucuzdurlar. Kıyaslama yapabilmeniz için bir örnek vermek gerekirse, 18 bacaklı bir denetleyici olan ve sınıfına göre fena sayılmayacak bir denetleyici olan PIC16F628A entegresi, Türkiye’de 5TL civarında bulunur. Yurtdışında 1$ bile değil. una karşın, orta düzeyde bir işlemci, yaklaşık 80$ gibi fiyatlardadır.

PIC ile ARM arasındaki Farklar

·         Pic bir mikro denetliyici iken ARM bir mikrod enetliyici tasarımıdır. Diğer firmalara belirli ücret karşılığında satılır.Bu şekilde her firma kendine ait ARM mikro denetliyicisi kullanmış olmaktadır.32 bitlik ARM mikro denetleyicileri bulunmaktayken PIC mikro denetleyicileri 8 ,16 ,32 bitlik bulunmaktadır.

·         ARM mikro denetleyicisi daha stabil şekilde işlemleri gerçekleştirebilirken PIC mikro denetleyicisi stabillikten biraz daha uzaktadır.

·         ARM mikro denetleyicisi büyük projelerde kullanılırken ,PIC mikrodenetleyicisi küçük çaplı projeler de  kullanılmaktadır.

·         ARM mikro denetleyicisi büyük firmalar tarafında kullanılmaktadır.(Apple,Philps,Nokia,vb.)

·         ARM mikro denetleyicisi stabil şekilde 32 bittir.PIC mikro denetleyicisi 8,16,32 bitlik şekilde bulunmaktadır.

·         PIC programlamada bir çok dil kullanılmaktadır.

·         ARM ise C dili ile programlanmaktadır.

ARM üretilen projeye göre şekillendirilebilirken PIC şekillendirilememektedir