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基于Cortex-M處理器做產品開發受歡迎的原因在這里

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ID:200864 發表于 2017-5-15 10:35 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
雖然Cortex-M系列處理器有非常多的特性,但是很容易使用,差不多所有的開發都可以用像C語言這樣的高級編程語言。
雖然基于Cortex-M系列處理器產品都大不相同(例如,有不同大小的內存,不同的外設,性能和封裝等等),架構的一致性讓開發者一旦對他們其中的一塊有開發經驗,就很容易開始使用新的Cortex-M處理器。

為了實現更容易的軟件開發,更好的軟件重用性和可移植性,ARM開發了CMSIS-CORE,CMSIS即為Cortex-Microcontroller Software Interface Standard,CMSIS-CORE通過一組APIs為處理器的各種特性像終端管理控制提供了一個標準的硬件抽象層(HAL), CMSIS-CORE集成在各種微處理器廠商提供的設備驅動程序庫里,被各種開發工具套件支持。

除了CMSIS-CORE, CMSIS還包含一個DSP軟件庫(CMSIS-DSP)。這個庫提供了為Cortex-M4 和 Cortex-M7優化過的各種DSP函數,當然也支持其他的Cortex-M系列處理器。CMSIS-CORE 和 CMSIS-DSP庫都是免費的,可以從GitHub (CMSIS 4, CMSIS 5)下載到,并被許多工具廠商支持。

處理器選擇
對大多數微控制器用戶來說,微控制器設備的選擇標準主要取決于成本和外設的支持情況。但是,很多人可能是為下個芯片產品選擇處理器核心芯片的設計者,這種情況下,處理器本身會是考慮的焦點。

明顯的,在這樣的情況下,性能,芯片面積,功耗和成本會是至關重要的因素。同時,還有各種其他的因素需要考慮。例如,如果在開發一款互聯網連接產品,也許需要選擇有TrustZone安全擴展和MPU的處理器,這樣可以用TrustZone保護關鍵的安全特性數據,運行某些任務在非特權級別并用MPU來保護內存空間。此外,如果需要在某些方面認證你的產品,Cortex-M23, Cortex-M33, Cortex-M3, Cortex-M4 和 Cortex-M7支持的ETM生成的指令跟蹤會對代碼覆蓋率認證非常有幫助。

在其他的芯片設計領域,如果你正在設計可以運行在能量采集設備供電的小傳感器,那么Cortex-M23 和 Cortex-M0+會是最好的選擇,因為它們非常小并且做了最先進的功耗優化。

生態系統
使用ARM Cortex-M系列處理器的關鍵優勢之一是廣泛的成熟設備、開發工具鏈和軟件庫的支持。目前有:
? 超過15家微控制器廠商正在銷售基于ARM Cortex-M系列內核的微控制器產品;
? 超過10種開發套件支持ARM Cortex-M系列處理器;
? 40多家操作系統廠商的操作系統支持Cortex-M系列處理器;

這給了開發者大量選擇,可以獲得適合目標應用的最好的設備、開發工具和中間件組合。

總結
性能,特性和芯片面積,功耗之間總是需要平衡。為此,ARM開發了各種Cortex-M處理器,擁有不同級別的指令集特性,性能,系統和調試特性。
Cortex-M處理器家族雖然存在這差別,但架構的一致性和CMSIS-CORE標準化的APIs都讓Cortex-M系列處理器軟件有更好的移植性和可重用性。同時,Cortex-M系列處理器非常方便使用。因此,Cortex-M系列處理器很快成為微控制器市場的最受歡迎的32位處理器架構。

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