Wydajność architektury STM32 w zakresie wykonywania kodu pośredniego dla systemów sterowania

• Autorzy: Hubacz Marcin , Sadolewski Jan , Trybus Bartosz

Identyfikatory

DOI

10.14313/PAR_239/27

Warianty tytułu

EN

The Performance of Executing Intermediate Code for Control Systems Using STM32 Architecture

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono badania wydajności wykonywania przez mikrokontrolery STM32 kodu dla maszyny wirtualnej (tzw. kodu pośredniego) dedykowanej dla systemów sterowania. Architektura ARM zastosowana w tych układach odznacza się ograniczeniami związanymi z dostępem do niewyrównanych adresów. Zaproponowano trzy sposoby wyeliminowania tych ograniczeń, a każdy z nich poddano zestawowi testów mających ustalić ich wydajność. Testy przeprowadzono dla dwóch trybów działania, tj. z 16- i 32-bitowym adresowaniem dla różnych generacji układów. Wyniki testów pozwalają dobrać właściwe rozwiązanie dla określonej platformy.

EN

The article presents performance tests of code executed by STM32 microcontrollers using a virtual machine (so-called intermediate code) dedicated to control systems. The ARM architecture used in these chips has limitations related to access to non-aligned addresses. Three ways to overcome these limitations have been proposed, and each has been subjected to a suite of tests to determine their performance. Tests were conducted for two operating modes, i.e. with 16- and 32-bit addressing for different generations of chips. The test results allow to choose the right solution for a specific platform.

Słowa kluczowe

PL

STM32; ARM; maszyna wirtualna; kod pośredni

EN

STM; ARM; virtual machine; intermediate code

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Robotyka
• Rocznik: 2021
• Tom: R. 25, nr 1
• Strony: 27--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Hubacz Marcin

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Wincentego Pola 2, 35-021 Rzeszów

• https://orcid.org/0000-0002-2748-1145

autor

Sadolewski Jan

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Wincentego Pola 2, 35-021 Rzeszów

• https://orcid.org/0000-0001-7370-9027

autor

Trybus Bartosz

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, ul. Wincentego Pola 2, 35-021 Rzeszów

• https://orcid.org/0000-0002-4588-3973

Bibliografia

• 1. CODESYS (2017). Codesys download area, [www.codesys.com/download.html].
• 2. CPDev engineering environment, [https://cpdev.kia.prz.edu.pl].
• 3. STM32 32-bit Arm Cortex MCUs, [www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32-32-bit-arm-cortex-mcus.html].
• 4. Arm Cortex-M0 (ARMv6), [https://developer.arm.com/documentation/dui0497/a].
• 5. Arm Cortex-M4 (ARMv7), [https://developer.arm.com/documentation/100166/0001].
• 6. ECMA-335, S. (2012). Common Language Infrastructure (CLI), Ecma, Geneva.
• 7. Hajduk Z., Trybus B., Sadolewski J., Architecture of FPGA embedded multiprocessor programmable controller, “IEEE Transactions on Industrial Electronics”, Vol. 62, No. 5, 2015, 2952-2961, DOI: 10.1109/TIE.2014.2362888.
• 8. IEC 61131-3, S. (2013). Programmable Controllers. Part 3. Programming languages, IEC, International Standard.
• 9. ISaGRAF, [www.rockwellautomation.com/en-us/support/documentation/technical-data/isagraf_20190326-0743.html].
• 10. Lindholm T., Yellin F., Bracha G., Buckley A., The Java Virtual Machine Specification, Oracle America, Inc. 2013.
• 11. Rzońca D., Sadolewski J., Stec A., Świder Z., Trybus B., Trybus L., Open environment for programming small controllers according to IEC 61131-3 standard, “Scalable Computing: Practice and Experience”, Vol. 10, No. 3, 2009, 325-336.
• 12. Rzońca D., Sadolewski J., Stec A., Świder Z., Trybus B., Trybus L., Programming controllers in structured text language of IEC 61131-3 standard, “Journal of Applied Computer Science”, Vol. 16, No. 1, 2008, 49-67.
• 13. Simros M., Wollschlaeger M., Theurich S., Programming embedded devices in IEC 61131-languages with industrial PLC tools using PLCopen XML, Proceedings of the CONTROLO’2012 Portuguese Conference on Automatic Control, Funchal, Portugal, 51-56.
• 14. Trybus B., Development and Implementation of IEC 61131-3 Virtual Machine, “Theoretical and Applied Informatics”, Vol. 23, No. 1, 2011, 21-35, DOI: 10.2478/v10179-011-0002-z.
• 15. Rzońca D., Sadolewski J., Stec A., Świder Z., Trybus B., Trybus L., Developing a Multiplatform Control Environment, “Journal of Automation, Mobile Robotics and Intelligent Systems”, Vol. 13, No. 4, 2019, 73-84, DOI: 10.14313/JAMRIS/4-2019/40.
• 16. Rzońca D., Sadolewski J., Stec A., Świder Z., Trybus B., Trybus L., Ship Autopilot Software - A Case Study. In: Bartoszewicz A., Kabziński J., Kacprzyk J. (eds), Advanced, Contemporary Control. Advances in Intelligent Systems and Computing, Vol. 1196, Springer, Cham. DOI: 10.1007/978-3-030-50936-1_124.
• 17. Velu V.K., Mobile Application Penetration Testing. Packt Publishing, 2016, ISBN 9781785883378.

Uwagi

1. Projekt finansowany w ramach programu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego pod nazwą „Regionalna Inicjatywa Doskonałości” w latach 2019-2022 nr projektu 027/RID/2018/19 kwota finansowania 11 999 900 zł.

2. Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).