為什么基于Cortex-M處理器做產(chǎn)品開發(fā)那么受歡迎

技術(shù)小白

基于Cortex-M處理器做產(chǎn)品開發(fā)受歡迎的原因在這里

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(fā)都可以用像C語(yǔ)言這樣的高級(jí)編程語(yǔ)言。
雖然基于Cortex-M系列處理器產(chǎn)品都大不相同（例如，有不同大小的內(nèi)存，不同的外設(shè)，性能和封裝等等），架構(gòu)的一致性讓開發(fā)者一旦對(duì)他們其中的一塊有開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，就很容易開始使用新的Cortex-M處理器。

為了實(shí)現(xiàn)更容易的軟件開發(fā)，更好的軟件重用性和可移植性，ARM開發(fā)了CMSIS-CORE，CMSIS即為Cortex-Microcontroller Software Interface Standard，CMSIS-CORE通過(guò)一組APIs為處理器的各種特性像終端管理控制提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的硬件抽象層（HAL）, CMSIS-CORE集成在各種微處理器廠商提供的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序庫(kù)里，被各種開發(fā)工具套件支持。

除了CMSIS-CORE， CMSIS還包含一個(gè)DSP軟件庫(kù)（CMSIS-DSP）。這個(gè)庫(kù)提供了為Cortex-M4 和 Cortex-M7優(yōu)化過(guò)的各種DSP函數(shù)，當(dāng)然也支持其他的Cortex-M系列處理器。CMSIS-CORE 和 CMSIS-DSP庫(kù)都是免費(fèi)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(duì)大多數(shù)微控制器用戶來(lái)說(shuō)，微控制器設(shè)備的選擇標(biāo)準(zhǔn)主要取決于成本和外設(shè)的支持情況。但是，很多人可能是為下個(gè)芯片產(chǎn)品選擇處理器核心芯片的設(shè)計(jì)者，這種情況下，處理器本身會(huì)是考慮的焦點(diǎn)。

明顯的，在這樣的情況下，性能，芯片面積，功耗和成本會(huì)是至關(guān)重要的因素。同時(shí)，還有各種其他的因素需要考慮。例如，如果在開發(fā)一款互聯(lián)網(wǎng)連接產(chǎn)品，也許需要選擇有TrustZone安全擴(kuò)展和MPU的處理器，這樣可以用TrustZone保護(hù)關(guān)鍵的安全特性數(shù)據(jù)，運(yùn)行某些任務(wù)在非特權(quán)級(jí)別并用MPU來(lái)保護(hù)內(nèi)存空間。此外，如果需要在某些方面認(rèn)證你的產(chǎn)品，Cortex-M23, Cortex-M33, Cortex-M3, Cortex-M4 和 Cortex-M7支持的ETM生成的指令跟蹤會(huì)對(duì)代碼覆蓋率認(rèn)證非常有幫助。

在其他的芯片設(shè)計(jì)領(lǐng)域，如果你正在設(shè)計(jì)可以運(yùn)行在能量采集設(shè)備供電的小傳感器，那么Cortex-M23 和 Cortex-M0+會(huì)是最好的選擇，因?yàn)樗鼈兎浅Ｐ〔⑶易隽俗钕冗M(jìn)的功耗優(yōu)化。

生態(tài)系統(tǒng)
使用ARM Cortex-M系列處理器的關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)之一是廣泛的成熟設(shè)備、開發(fā)工具鏈和軟件庫(kù)的支持。目前有：
? 超過(guò)15家微控制器廠商正在銷售基于ARM Cortex-M系列內(nèi)核的微控制器產(chǎn)品；
? 超過(guò)10種開發(fā)套件支持ARM Cortex-M系列處理器；
? 40多家操作系統(tǒng)廠商的操作系統(tǒng)支持Cortex-M系列處理器；

這給了開發(fā)者大量選擇，可以獲得適合目標(biāo)應(yīng)用的最好的設(shè)備、開發(fā)工具和中間件組合。
總結(jié)
性能，特性和芯片面積，功耗之間總是需要平衡。為此，ARM開發(fā)了各種Cortex-M處理器，擁有不同級(jí)別的指令集特性，性能，系統(tǒng)和調(diào)試特性。
Cortex-M處理器家族雖然存在這差別，但架構(gòu)的一致性和CMSIS-CORE標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，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(chǎng)的最受歡迎的32位處理器架構(gòu)。
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