單片機中的戰斗機——Cortex-M3

ID:50962 · 發表于 2014-8-13 17:39

時間都去哪了，快兩年時光已流逝突然發現日志已經許久未更新了，今日謹記一篇技術簡介以作標記。

單片機市場的規模可以用“巨無霸”來形容，每年大約能有20G片的出貨量。世界各地的器件供應商紛紛亮出自己的得意之作，他們提供的器件和架構也是各具特色。業界內部可謂是百花齊放，熱鬧非凡，好戲不斷。各行各業對單片機能力的要求也一直“行寸進尺”，而且還又要馬兒跑，又要馬兒不吃草——處理器必須在不怎么增加主頻和功耗和條件下干更多的活兒。另一方面，處理器之間的互連也在加深，看這一串串熟悉的字眼：串口，USB，以太網，無線數傳……處理器如欲支持這些數據通道，就必須在片上塞進更多的外設。軟件件方面的情況也如出一轍：應用程序的功能一直在花樣翻新，性能要求也是變本加厲：更高的運算速度，更硬的實時能力，更多的功能模塊，更炫的圖形界面，……所有這些要求單片機都得照單全收。在這個大環境下，ARM Cortex-M3處理器，作為Cortex系列的處女作，為了讓32位處理器入主作莊單片機市場，轟轟烈烈地誕生了！由于采用了最新的設計技術，它的門數更低，性能卻更強。許多曾經只能求助于高級32位處理器或DSP的軟件設計，都能在CM3上跑得很歡。相信用不了多久，CM3就一定能在32位嵌入式處理器市場中脫穎而出，你當年8051推動整個業界那樣，再次放飛設計師的夢想，實現多年的夙愿！

基于Cortex-M3內核的處理器已經漸成氣候，以處處滿溢的先進特性力壓群芳。而且架構師們還在不停地求索降低成本的出路，同時很多組織也在嘗試著實現“器件聚合”，使一個單一的小強芯片就可以抵得上以前3、4塊傳統的單片機。

降低成本還有一招，就是使基本代碼在所有系統中都可以重用，至少要方便移植。CM3的內核架構非常精工細作，使它與C語言成為了一個夢幻絕配。優質的C程序代碼三下五除二就可以移植并重用，使升級和移植一下子從攔路虎就成了紙老虎。

值得一提的是，CM3并不是第一個被拿去做成金油型處理器的內核。那廉頗雖老卻依然驍勇的ARM7/ARM9處理器在通用嵌入式處理器市場中德高望重，至今擁有無數鐵桿粉絲。半導體業界的精英們，像NXP(Philips)、TI、Freescale、Atmel、OKI、ST等都以ARM為內核，做出了各自身懷絕技的32位MCU。ARM7作為最受歡迎的32位嵌入式處理器，被載入了亮煌煌的幾頁史冊——每年超過10億片的出貨量，在各行業的嵌入式設備中都找得到它們的身影。

CM3作為ARM7的后繼者，大刀闊斧地改革了設計架構。從而顯著地簡化了編程和調試的復雜度，處理能力也更加強大。除此之外，CM3還突破性地引入了很多時尚的甚至嶄新的技術，專門滿足單片機應用程序的需求。比如，服務于“使命-關鍵”應用不可屏蔽中斷，極度敏捷并且擁有確定性的嵌套向量中斷系統，原子性質的位操作，還有一個可選的內存保護單元。這些令人驚艷和振奮的新特性，讓老的ARM玩家們再次找到“初戀”時烈焰迸發的感覺，也使萍水相逢就有激爽觸電般的體驗！相信讀者一旦有機會用到它，就會為它的秀外慧中而贊嘆，愛不釋手！

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單片機中的戰斗機——Cortex-M3