ARM® Cortex®-M4 處理器是由ARM 專門開發的最新嵌入式處理器,用以滿足需要有效且易於使用的控制和信號處理功能混合的數字信號控制市場。
高效的信號處理功能與Cortex-M 處理器系列的低功耗、低成本和易於使用的優點的組合,旨在滿足專門面向電動機控制、汽車、電源管理、嵌入式音頻和工業自動化市場的新興類別的靈活解決方案。
Cortex‐M4是一個32位處理器內核。內部的數據路徑是32位的,寄存器是32位的,存儲器接口也是32位的。CM4 采用了哈佛結構,擁有獨立的指令總線和數據總線,可以讓取指與數據訪問並行不悖。這样一來數據訪問不再占用指令總線,從而提升了性能。为實現這個特性, CM3內部含有好幾條總線接口,每條都为自己的應用場合優化過,並且它們可以並行工作。但是另一方面,指令總線和數據總線共享同一個存儲器空間(一個統一的存儲器系統)。換句話說,不是因为有兩條總線,可尋址空間就變成8GB 了。
比較复雜的應用可能需要更多的存儲系統功能,为此CM4提供一個可選的MPU,而且在需要的情況下也可以使用外部的cache 。另外在CM4中,Both小端模式和大端模式都是支持的。
CM4內部還附贈了好多調試組件,用於在硬件水平上支持調試操作,如指令斷點,數據觀察點等。另外,为支持更高級的調試,還有其它可選組件,包括指令跟蹤和多種類型的調試接口。
复位狀態後,CM4的第一件事就是讀取下列兩個 32位整數的值:
(1)從地址0x0000,0000處取出 MSP 的初始值。
(2)從地址0x0000,0004處取出 PC的初始值——這個值是复位向量,LSB 必須是1 。
然後從這個值所對應的地址處取指。
注意,這與傳統的ARM 架構不同——其實也和絕大多數的其它單片機不同。傳統的RM 架構總是從 0 地址開始執行第一條指令。它們的 0 地址處總是一條跳轉指令。在 CM3中,0 地址處提供 MSP 的初始值,然後就是向量表(向量表在以後還可以被移至其它位置)。
向量表中的數值是32位的地址,而不是跳轉指令。向量表的第一個條目指向复位後應執行的第一條指令。
参考文獻:《Cortex-M3權威指南》
二、Freescale K60簡介
Freescale Kinetis是基於ARM Cortex-M4具有超強可擴展性的低功耗、混合信號微控制器。第一階段產品由五個微控制器系列組成,包含超過兩百種器件,在引腳、外設和軟件上可兼容。每個系列提供了不同的性能,存儲器和外設特性。通過通用外設、存儲器映射和封裝的一致性來實現系列內和各系列間的便捷移植。
Kinetis 微控制器基於飛思卡爾創新的90納米薄膜存儲器(TFS)閃存技術,具有獨特的Flex存儲器(可配置的內嵌EEPROM)。Kinetis微控制器系列融合了最新的低功耗革新技術,具有高性能、高精度的混合信號能力,寬廣的互連性,人機接口和安全外設。飛思卡爾公司以及其他大量的ARM第三方應用商提供對Kinetis 微控制器的應用支持。
ARM Cortex-M4 规范
ARM Cortex-M4 功能 | |
---|---|
ISA 支持 | Thumb® / Thumb-2 |
DSP 扩展 | 单周期 16、32 位 MAC 单周期双 16 位 MAC 8、16 位 SIMD 运算 硬件除法(2-12 个周期) |
浮点单元 | 单精度浮点单元 符合 IEEE 754 |
流水线 | 3 级 + 分支预测 |
性能效率 | 3.40 CoreMark/MHz* - 1.25 至 1.52 DMIPS/MHz** |
内存保护 | 带有子区域和后台区域的可选 8 区域 MPU |
中断 | 不可屏蔽的中断 (NMI) + 1 到 240 个物理中断 |
中断优先级 | 8 到 256 个优先级 |
唤醒中断控制器 | 最多 240 个唤醒中断 |
睡眠模式 | 集成的 WFI 和 WFE 指令和“退出时睡眠”功能。 睡眠和深度睡眠信号。 随 ARM 电源管理工具包提供的可选 Retention 模式 |
位操作 | 集成的指令和位段 |
调试 | 可选 JTAG 和Serial-Wire 调试端口。最多 8 个断点和 4 个检测点。 |
Trace | 可选指令Trace (ETM)、数据 Trace (DWT) 和测量 Trace (ITM) |
* 请参见:http://www.eembc.org/benchmark/reports/benchreport.php?benchmark_seq=1448&suite=CORE
資料來源:http://www.arm.com/zh/products/processors/cortex-m/cortex-m4-processor.php
From:CSDN
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