基於Cortex-M處理器的產品開發

7.1 為什麼Cortex-M系列處理器容易使用

雖然Cortex-M系列處理器有非常多的特性，但是很容易使用的。

例如，差不多所有的開發都可以用像C語言這樣的高級程式語言。

雖然，基於Cortex-M系列處理器產品都大不相同（例如，有不同大小的內存，不同的外設，性能和封裝等等），架構的一致性讓開發者一旦對他們其中的一塊有開發經驗，就很容易開始使用新的Cortex-M處理器。

為了實現更容易的軟體開發，更好的軟體重用性和可移植性，ARM開發了CMSIS-CORE，這兒CMSIS表示Cortex-Microcontroller Software Interface Standard，CMSIS-CORE通過一組APIs為處理器的各種特性像終端管理控制提供了一個標準的硬體抽象層（HAL）, CMSIS-CORE集成在各種微處理器廠商提供的設備驅動程序庫里，被各種開發工具套件支持。

除了CMSIS-CORE， CMSIS還包含一個DSP軟體庫（CMSIS-DSP）。

這個庫提供了為Cortex-M4 和 Cortex-M7優化過的各種DSP函數，當然也支持其他的Cortex-M系列處理器。

CMSIS-CORE 和 CMSIS-DSP庫都是免費的，可以從GitHub (CMSIS 4, CMSIS 5)下載到，並被許多工具廠商支持。

對大多數微控制器用戶來說，微控制器設備的選擇標準主要取決於成本和外設的支持情況。

但是，你們中間的很多人可能是為下個晶片產品選擇處理器核心晶片設計者，這種情況下，處理器 本身會是考慮的焦點。

明顯的，在這樣的情況下，性能，晶片面積，功耗和成本會是至關重要的因素。

同時，還有各種其他的因素需要考慮。

例如，如果你在開發一款網際網路連接產品，你也許需要選擇有TrustZone安全擴展和MPU的處理器，這樣你可以用TrustZone保護關鍵的安全特性數據，運行某些任務在非特權級別並用MPU來保護內存空間。

另一方面，如果你需要在某些方面認證你的產品，Cortex-M23, Cortex-M33, Cortex-M3, Cortex-M4 和 Cortex-M7支持的ETM生成的指令跟蹤會對代碼覆蓋率認證非常有幫助。

在其他的晶片設計領域，如果你正在設計可以運行在能量採集設備供電的小傳感器，那麼Cortex-M23 和 Cortex-M0+會是最好的選擇，因為他們非常小並且做了最先進的功耗優化。

7.3 生態系統

使用ARM Cortex-M系列處理器的關鍵優勢之一是廣泛的成熟設備，開發工具鏈和軟體庫的支持。

目前有

- 超過15家微控制器廠商正在銷售基於ARM Cortex-M系列內核的微控制器產品

- 超過10種開發套件支持ARM Cortex-M系列處理器

- 40多家作業系統廠商的作業系統支持Cortex-M系列處理器

這給了你大量選擇，讓你可以獲得適合目標應用的最好的設備，開發工具和中間件組合。

2 總結

性能，特性和晶片面積，功耗之間總是需要平衡。

為此，ARM開發了各種Cortex-M處理器，擁有不同級別的指令集特性，性能，系統和調試特性。

本文介紹了Cortex-M處理器家族各種異同。

雖然存在這差別，但架構的一致性和CMSIS-CORE標準化的APIs都讓Cortex-M系列處理器軟體有更好的移植性和可重用性。

同時，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的最受歡迎的32位處理器架構。

額外的資源

Cortex-M系列處理器產品信息可以查找https://developer.arm.com/products/processors/cortex-m

一系列有用的Cortex-M資源存在下面的網址https://community.arm.com/processors/b/blog/posts/cortex-m-resources

關於ARMv8-M TrustZone的其他的有用的資源可以查找ARM社區（community.arm.com）的「TrustZone for ARMv8-M Community」。

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