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單片機中的戰斗機——Cortex-M3
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作者:
liuz
時間:
2014-8-13 17:39
標題:
單片機中的戰斗機——Cortex-M3
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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