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Cortex-M4
贡献者：angelazhang浏览：2848次 创建时间：2015-04-18
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Cortex-M4
目录
1基本简介
2信号控制
3特性
4处理技术
1基本简介
ARMCortex?-M4处理器是由ARM专门开发的最新嵌入式处理器，在M3的基础上强化了运算能力，新加了浮点、DSP、并行计算等，用以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。其高效的信号处理功能与Cortex-M处理器系列的低功耗、低成本和易于使用的优点的组合，旨在满足专门面向电动机控制、汽车、电源管理、嵌入式音频和和工业自动化市场的新兴类别的灵活解决方案。
2信号控制
Cortex-M4提供了无可比拟的功能，以将[1] 32位控制与领先的数字信号处理技术集成来满足需要很高能效级别的市场。Cortex-M4处理器采用一个扩展的单时钟周期乘法累加(MAC)单元、优化的单指令多数据（SIMD）指令、饱和运算指令和一个可选的单精度浮点单元(FPU)。这些功能以表现ARMCortex-M系列处理器特征的创新技术为基础。包括：
a)RISC处理器内核：高性能32位CPU、具有确定性的运算、低延迟3阶段管道，可达1.25DMIPS/MHz；
b)Thumb-2?指令集：16/32位指令的最佳混合、小于8位设备3倍的代码大小、对性能没有负面影响。提供最佳的代码密度；
c)低功耗模式：集成的睡眠状态支持、多电源域、基于架构的软件控制；
d)嵌套矢量中断控制器(NVIC)：低延迟、低抖动中断响应、不需要汇编编程、以纯C语言编写的中断服务例程。能完成出色的中断处理；
e)工具和RTOS支持：广泛的第三方工具支持、Cortex微控制器软件接口标准(CMSIS)、最大限度地增加软件成果重用。
f)CoreSight调试和跟踪：JTAG或2针串行线调试(SWD)连接、支持多处理器、支持实时跟踪。此外，该处理器还提供了一个可选的内存保护单元（MPU），提供低成本的调试/追踪功能和集成的休眠状态，以增加灵活性。嵌入式开发者将得以快速设计并推出令人瞩目的终端产品，具备最多的功能以及最低的功耗和尺寸。
3特性
ARMCortex?-M4处理器内核是在Cortex-M3内核基础上发展起来的，其性能比Cortex-M3提高了20%。新增加了浮点、DSP、并行计算等。用以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。其高效的信号处理功能与Cortex-M处理器系列的低功耗、低成本和易于使用的优点相结合。
Cortex-M4提供了无可比拟的功能，将32位控制与领先的数字信号处理技术集成来满足需要很高能效级别的市场。
Cortex-M4处理器采用一个扩展的单时钟周期乘法累加（MAC）单元、优化的单指令多数据（SIMD）指令、饱和运算指令和一个可选的单精度浮点单元（FPU)。这些功能以表现
ARMCortex-M系列处理器特征的创新技术为基础。包括
·RISC处理器内核，高性能32位CPU、具有确定性的运算、低延迟3阶段管道，可达1.25DMIPS/MHz；
·Thumb-2指令集，16/32位指令的最佳混合、小于8位设备3倍的代码大小、对性能没有负面影响，提供最佳的代码密度；
·低功耗模式，集成的睡眠状态支持、多电源域、基于架构的软件控制；
·嵌套矢量中断控制器（NVIC），低延迟、低抖动中断响应、不需要汇编编程、以纯C语言编写的中断服务例程，能完成出色的中断处理；
·工具和RTOS支持，广泛的第三方工具支持、Cortex微控制器软件接口标准（CMSIS）、最大限度地增加软件成果重用;
·CoreSight调试和跟踪，JTAG或2针串行线调试（SWD）连接、支持多处理器、支持实时跟踪。
此外，该处理器还提供了一个可选的内存保护单元（MPU），提供低成本的调试/追踪功能和集成的休眠状态，以增加灵活性。嵌入式开发者将得以快速设计并推出令人瞩目的终端产品，具备最多的功能以及最低的功耗和尺寸。
4处理技术
Cortex-M4 处理器已设计为具有适用于数字信号控制市场的多种高效信号处理功能。Cortex-M4 处理器采用扩展的单周期乘法累加 (MAC) 指令、优化的 SIMD 运算、饱和运算指令和一个可选的单精度浮点单元 (FPU)。这些功能以表现 ARM Cortex-M 系列处理器特征的创新技术为基础。
硬件体系结构
单周期 16、32 位 MAC
用于指令提取的 32 位 AHB-Lite 接口
用于数据和调试访问的 32 位 AHB-Lite 接口
大范围的 MAC 指令
32 或 64 位累加选择
指令在单个周期中执行
单周期 SIMD 运算
单周期双 16 位 MAC
4 路并行 8 位加法或减法
2 路并行 16 位加法或减法
指令在单个周期中执行
2 路并行 16 位 MAC 运算
32 或 64 位累加选择
指令在单个周期中执行
浮点单元
其他
符合 IEEE 754 标准
单精度浮点单元
用于获得更高精度的融合 MAC
饱和数学
桶形移位器
开放分类
参考资料
百度百科
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