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¿Qué es ARM?

Una de las familias de microprocesadores (y microcontroladores también) más populares en los últimos años son los basados en la arquitectura ARM. Pero ¿en qué consisten? y ¿Qué ventajas tienen comparados con otras arquitecturas? En esta publicación te diremos todo lo que necesitas saber al respecto.

Los microprocesadores ARM

ARM significa Maquina Avanzada de Conjunto de Instrucciones Reducido (Advanced RISC Machine). Se trata de una arquitectura de microprocesadores que utiliza, como mencionamos antes, un conjunto reducido de instrucciones, desarrollada por ARM Holdings. Este tipo de arquitectura requiere de menos transistores y produce menos calor, a diferencia de los que utilizan un conjunto complejo de instrucciones (CISC), volviéndola más eficiente en consumo de energía.

Los microprocesadores ARM son ideales para dispositivos que funcionan a baterías, dado su bajo consumo. Por ejemplo, los celulares, tablets, GPS, etc. Una de las ventajas de esta arquitectura es que las licencias que emite ARM Holding permiten que los diseñadores adapten el microprocesador a su aplicación, a diferencia de los basados en x86.

Diagrama que distribuye los microprocesadores ARM por su capacidad de computo y aplicación. En particular podemos agruparlos en microcontroladores, procesadores de tiempo real y procesadores de aplicación. Vía: ARM

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La familia ARM Cortex-M

La familia Cortex-M es una serie de microprocesadores diseñados para bajo consumo de energía. Son ampliamente usados en microcontroladores y microprocesadores multinúcleo. Desde el microcontrolador inicial M3, pasando por sus variantes de ultra bajo consumo como la M0 y M0+, las variantes de alto desempeño como la M7, las variantes de tiempo real y de seguridad, como la M4 y M33, respectivamente, la familia Cortex-M es el estándar para microcontroladores de propósito general.

Las principales ventajas de esta arquitectura estandarizada es la facilidad de migrar el código entre las distintas variantes de la familia de microcontroladores. Esto permite encontrar el equilibrio perfecto entre desempeño, consumo de energía, seguridad y cantidad de periféricos disponibles. Permite, también, elegir entre un gran ecosistema de fabricantes que elijen la arquitectura ARM, que se traduce un un gran abanico de herramientas de hardware y software de desarrollo. La arquitectura Cortex-M facilita la innovación.

Comparación de los campos de aplicación entre los microcontroladores ARM Cortex-M y los microcontroladores de 8/16/32 bits tradicionales. Vía: McCoy Components

Algunas aplicaciones

Los microcontroladores ARM cada vez van encontrando más nichos en donde su aplicación es más difundida. Aquí enlistamos algunas de las aplicaciones más notables.

  • Redes Neuronales Artificiales
  • Electrónica de Potencia
  • Interfaces Humano Máquina
  • Control de motores
  • Seguridad
  • Dispositivos compatibles con USB-C
  • Conectividad Inalámbrica

Ejemplos de dispositivos que integran Cortex-M

  • micro:bit de la BBC: NXP/Freescale KL26Z(Cortex M0+)
  • Serie Tiva C de Texas Instruments: (Cortex M4)
  • Tarjetas Nucleo con microcontroladores STM32 de ST Electronics (Cortex M0+/M3/M33/M4/M7)

Referencias:

Arm® Cortex®-M in a nutshell

Microcontroladores ARM Cortex M ¿Por qué aprenderlos? – Hackeando Tec

ARM Cortex-M for beginners

Vía: ARM