Cortex-M3掃盲

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　　Q1: Cortex-M3是什么?
　　A: 它是ARM在重視MCU市場后，設計的一個用于32位單片機的處理器內核。Cortex-M3一經推出就得到整個業界的追捧，其先進的架構和很多突破性的特性更是促使MCU業界迎來“新生代”。Cortex-M3對應的ARM架構版本號是ARMv7M(注意，不要與ARM7混淆，ARM7對應的ARM架構版本是ARMv4T)。和以前一樣，ARM自己并不生產Cortex-M3芯片，而是由授權給與ARM合作的半導體廠家，并由它們根據自己的強項添加不同的片上外設，制造出各有千秋的Cortex-M3芯片。
　　Q2: 現在有哪些比較好的資料可以學習Cortex-M3?
　　A: 主要有三類文檔
　　1. ARM提供的官方權威文檔。主要的兩本是《Cortex-M3 Technical Reference Manual》以及《ARMv7-M Architecture Application Level Reference Manual》。前者有周立功先生組織翻譯的中文版。不管怎么說，這兩本資料都是權威到“古文觀止”級的，但同時也是天書，絕對能讓大多數新手看得“老虎，老鼠，傻傻分不清楚”。推薦大家把它們作為后備的參考資料，待到遇到疑難雜癥時再去求助它們。
　　2. 其他人寫的講解Cortex-M3的書籍。目前最著名的一本是《The Definitive Guide to the ARM Cortex-M3》。它從零開始講，但又不知不覺把我們帶到很深，閱讀時強烈推薦順序閱讀。我翻譯了本書，中文版名為《Cortex-M3權威指南》，并且把電子版放到了本站上。該電子版是一個初稿，里面肯定還有一些錯誤。我已經和北航出版社聯系好本書的出版，大約是2008年11月，屆時會盡可能改正錯誤并進行大量的潤色。
　　3. 每個提供Cortex-M3芯片的廠商，也會提供芯片的datasheet、用戶manual、外設驅動程序庫、應用筆記等。但這些資料更側重于具體講解如何使用這款芯片，甚至是直接就可以移植的代碼，它們不以講解Cortex-M3本身的知識為重點。
　　Q3: Cortex-M3有哪些優點值得讓我成為它的粉絲?
　　A: 這是個大問題。在這里只簡要地說明幾個重要的。
　　1. 從性能指標上講，它高性能，低功耗，實時性好，調試機制完善、代碼密度高、更對C程序的品位、帶硬件乘除法、位操作強大……
　　2. 從商業模式上講，它是開放的。有很多廠家提供CM3芯片。因此東方不亮西方亮，不會因某款芯片停產就陷入困境。而且競爭的環境也使價格更平易近人。
　　3. 從承前毖后上講，它的指令集和開發環境都同以前的ARM產品一脈相承，轉型成本低。
　　4. 最后還有一個最重要的，也可以認為是前3條的結果：它正一路飆紅。這意味著容易找到知音，心里話有處說，本版面也力爭做到一個討論熱烈、每個人都能積極各抒己見的地方。
　　Q4: 目前有哪些半導體廠家在提供Cortex-M3芯片?
　　A: 截至2008年7月18日，比較知名的，已經提供Cortex-M3芯片的有(按提供日期排序)
　　LuminaryMicro。網址：http://www.luminarymicro.com/。
　　ST。網址：http://www.stmicroelectronics.co … tml-pages-stm32.htm
　　即將提供Cortex-M3芯片的還有ATMEL和NXP。它們已經把寶寶的名字取好了：ATMEL的以AT91SAM3開頭，NXP的以LPC1000開頭。我估計還有其它很多半導體廠商也在醞釀中。
　　每個廠家生產的CM3芯片都有自己的強項和特色，相信廠家的網站會不厭其煩地娓娓道來的
　　Q5: Cortex-M3現在正處于生命期的哪個階段
　　A: 如果說Cortex-M3是一顆明星，它正處于進入“主星序”的階段。如果說Cortex-M3是一個漂亮的小姑娘，她正從童年走向青年，但已經是魅力四射萬眾矚目了。
　　Q6: Cortex-M3芯片大約賣多少錢?
　　A: 因為定位是MCU(單片機)，所以無論腳數和價格都與中高檔8位單片機在同一檔次上。因為CM3內核占用硅片面積僅不到ARM7的1/4，所以比ARM7要便宜。決定芯片價格的主要還是存儲器和外設特性。欲知最新詳情，還請查閱半導體廠家的網站。
　　Q7: 如果使用Cortex-M3芯片，需要哪些開發工具?
　　A:
　　1. 在開發環境的選擇上，可以使用KEIL出品的RealView MDK;還有IAR的Embedded workbench;亦可以使用codesourcery提供的免費GCC工具鏈。
　　2. 在仿真器的選擇上，MDK標配ULINK2/ULINK-ME;IAR標配J-LINK。此外，半導體廠家也往往設計自己的仿真器，如ST公司的ST-LINK。
　　3. 在RTOS的選擇上，非常豐富。主要是ARTX-ARM, CMX-RTX, PowerPac, threadX, FreeRTOS, uC/OS-II等。另外，來自日本的優異開源操作系統T-Kernel(TRON)也有望可以使用。
　　4. 在開發/評估板的選擇上，國內主要有深圳英蓓特、南京萬利、上海沁科、武漢力源等公司提供板子。如果手頭富裕的話也可以使用ST的原裝板。又因它與單片機的腳數差不多，有點PCB基礎的朋友們也可以自己畫板。
　　Q8: Cortex-M3難不難，有什么好的學習方法?
　　A: CM3是新生代32位處理器內核，如果非要了解CM3的每根毛孔不可，肯定是要學習很多內容的。但是，如果有單片機基礎和C語言基礎，只需了解很少很表面的東西，就可以開始做實驗和開發項目了。動手是極其重要的。當年超女敢唱就會紅，這里也一樣，敢玩就會玩!其它問題，可以“邊干邊學”——連Linux都可以《邊干邊學》。在學習和工作的過程中如果碰了釘子，再參考大部頭的資料也不遲。CM3的設計使得它與C語言是天仙配，再加上開發工具的智能功能，甚至讓你不需要寫一句匯編。因此，CM3是個上手容易，但又博大精深的小尤物。當你作為“唯物主義”者時，可以很快釋放它的能量變成財富;而當你成為它的粉絲后，更可以發現它時常能激發你的創作靈感，用一次次的新驚喜來刷新易逝的感情。
　　Q9: 目前市面上還有哪些其它32位的，定位在MCU市場的處理器內核?
　　A:
　　ARM有ARM7
　　ATMEL有“AVR32”
　　Microchip和MIPS有“M4K”(做成了PIC32單片機)
　　FreeScale有“ColdFire”
　　日本瑞薩公布了RX系列的設計指標，指出2009年將有產品
　　ARM還有高端32位嵌入式處理器內核Cortex-R4/Cortex-R4F
　　Q10:你如何看待這些32位內核之間的關系，它們的涌現說明了什么現象?
　　A: 競爭肯定是大家都能想到的主打歌。雖然Cortex-M3作為通用處理器內核，其廠商支持度和公眾關注度最高，但其它內核也有自己的獨到之處，誰也不是誰的超集或子集，誰也不是“萬能供血者”。每個人在選擇品牌時，除了對各內核性能的主觀認識，還與自己的行業風俗、使用經驗、日久生情、初次邂逅以及項目機會有關。而這些內核的涌現，尤其是最新的Cortex-M3、M4K以及孕育中的RX，正推動8位/16位MCU市場繼8051之后的再次蛻變——迎來以32位處理器為潮流的“美麗新世界”。因此它們之間也是互相推動的。