Cortex-M3簡(jiǎn)介

Cortex-M3是一個(gè)32位的核，在傳統(tǒng)的單片機(jī)領(lǐng)域中，有一些不同于通用32位CPU應(yīng)用的要求。譚軍舉例說，在工控領(lǐng)域，用戶要求具有更快的中斷速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中斷技術(shù)，完全基于硬件進(jìn)行中斷處理，最多可減少12個(gè)時(shí)鐘周期數(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中可減少70% 中斷。概述單片機(jī)的另外一個(gè)特點(diǎn)是調(diào)試工具非常便宜，不象ARM的仿真器動(dòng)輒幾千上萬。針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，Cortex-M3采用了新型的單線調(diào)試(Single Wire)技術(shù)，專門拿出一個(gè)引腳來做調(diào)試，從而節(jié)約了大筆的調(diào)試工具費(fèi)用。同時(shí)，Cortex-M3中還集成了大部分存儲(chǔ)器控制器，這樣工程師可以直接在MCU外連接Flash，降低了設(shè)計(jì)難度和應(yīng)用障礙。ARM Cortex-M3處理器結(jié)合了多種突破性技術(shù)，令芯片供應(yīng)商提供超低費(fèi)用的芯片，僅33000門的內(nèi)核性能可達(dá)1.2DMIPS/MHz。該處理器還集成了許多緊耦合系統(tǒng)外設(shè)，令系統(tǒng)能滿足下一代產(chǎn)品的控制需求。ARM公司希望Cortex-M3核的推出，能幫助單片機(jī)廠商。Cortex的優(yōu)勢(shì)應(yīng)該在于低功耗、低成本、高性能3者(或2者)的結(jié)合。Cortex如果能做到 合理的低功耗(肯定要比Arm7 & Arm9要低，但不大可能比430、PIC、AVR低) ＋ 合理的高性能(10~50MIPS是比較可能出現(xiàn)的范圍) ＋ 適當(dāng)?shù)牡统杀?1~5$應(yīng)該不會(huì)奇怪)。簡(jiǎn)單的低成本不大可能比典型的8位MCU低。對(duì)于已經(jīng)有8位MCU的廠商來說，比如 Philips、Atmel、Freescale、Microchip還有ST和Silocon Lab，不大可能用Cortex來打自己的8位MCU。對(duì)于沒有8位MCU的廠商來說，當(dāng)然是另外一回事，但他們?cè)趪?guó)內(nèi)進(jìn)行推廣的實(shí)力在短期內(nèi)還不夠。對(duì)于已經(jīng)有32位ARM的廠商來說，比如Philips、Atmel、ST，又不大可能用 Cortex來打自己的Arm7/9，對(duì)他們來說，比較合理的定位把Cortex與Arm7/9錯(cuò)開，即<40MIPS的性能＋低于Arm7的價(jià)格，當(dāng)然功耗也會(huì)更低些；當(dāng)然這樣做的結(jié)果很可能是，斷了16位MCU的后路。對(duì)于仍然在推廣16位MCU的廠商來說，比如Freescal、Microchip，處境比較尷尬，因?yàn)镃ortex基本上可以完全替代16位MCU。所以，未來的1～2年，來自新廠商的Cortex比較值得期待－包括國(guó)內(nèi)的供應(yīng)商；對(duì)于已有32位ARM的廠商，情況比較有趣；對(duì)于16位MCU的廠商，反應(yīng)比較有意思。編程模式Cortex－M3處理器采用ARMv7-M架構(gòu)，它包括所有的16位Thumb指令集和基本的32位Thumb-2指令集架構(gòu)，Cortex-M3處理器不能執(zhí)行ARM指令集。Thumb-2在Thumb指令集架構(gòu)（ISA）上進(jìn)行了大量的改進(jìn)，它與Thumb相比，具有更高的代碼密度并提供16/32位指令的更高性能。關(guān)于工作模式Cortex-M3處理器支持2種工作模式：線程模式和處理模式。在復(fù)位時(shí)處理器進(jìn)入“線程模式”，異常返回時(shí)也會(huì)進(jìn)入該模式，特權(quán)和用戶（非特權(quán)）模式代碼能夠在“線程模式”下運(yùn)行。出現(xiàn)異常模式時(shí)處理器進(jìn)入“處理模式”，在處理模式下，所有代碼都是特權(quán)訪問的。關(guān)于工作狀態(tài)Coretx-M3處理器有2種工作狀態(tài)。Thumb狀態(tài)：這是16位和32位“半字對(duì)齊”的Thumb和Thumb-2指令的執(zhí)行狀態(tài)。調(diào)試狀態(tài)：處理器停止并進(jìn)行調(diào)試，進(jìn)入該狀態(tài)。開發(fā)工具Keil ULINK仿真器對(duì)客戶來說用什么技術(shù)、芯片不是主要的。主要的是能否滿足要求。高性價(jià)比、開發(fā)門檻底、易于使用才是硬道理。Cortex M3從理論上來說是高性價(jià)比。但目前已有的芯片的功能太少。Cortex M系列在處理能力基本與ARM7同，主要是成本低，功耗小。如果周立功自己來做加上豐富的外設(shè)，如UART/USB/MAC以及無線通訊等功能，加上 FLASH、RAM這樣的SOC可以替換現(xiàn)在的許多應(yīng)用，但這樣的話不知道什么時(shí)候可以看到成品。內(nèi)核是好，外設(shè)也是很重要的。

關(guān)鍵詞： Cortex-M