ARM Cortex-M 处理器家族介绍和比较 处理器

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1 简介
今天， ARM Cortex-M 处理器家族有8款处理器成员。除此之外，ARM的产品系列还有很多其他的处理器成员。对很多初学者，甚至某些芯片设计经验丰富但是不熟悉ARM系列处理器的设计者来说，也是很容易混淆这些产品的。不同的ARM 处理器有不同的指令集，系统功能和性能。本文会深入展现Cortex-M系列处理器之间的关键区别，以及它们和ARM其他系列处理器的不同。
1.1 ARM处理器家族
多年来， ARM已经研发了相当多的不同的处理器产品。 如下图中(图1): ARM 处理器产品分为经典ARM处理器系列和最新的Cortex处理器系列。并且根据应用范围的不同，ARM处理器可以分类成3个系列。
Application Processors(应用处理器)–面向移动计算，智能手机，服务器等市场的的高端处理器。这类处理器运行在很高的时钟频率(超过1GHz)，支持像Linux，Android，MS Windows和移动操作系统等完整操作系统需要的内存管理单元(MMU)。 如果规划开发的产品需要运行上述其中的一个操作系统，你需要选择ARM 应用处理器.
Real-time Processors (实时处理器)–面向实时应用的高性能处理器系列，例如硬盘控制器，汽车传动系统和无线通讯的基带控制。多数实时处理器不支持MMU，不过通常具有MPU、Cache和其他针对工业应用设计的存储器功能。实时处理器运行在比较高的时钟频率(例如200MHz 到 >1GHz )，响应延迟非常低。虽然实时处理器不能运行完整版本的Linux和Windows操作系统， 但是支持大量的实时操作系统(RTOS)。
Microcontroller Processors(微控制器处理器)–微控制器处理器通常设计成面积很小和能效比很高。通常这些处理器的流水线很短，最高时钟频率很低(虽然市场上有此类的处理器可以运行在200Mhz之上)。 并且，新的Cortex-M处理器家族设计的非常容易使用。因此，ARM 微控制器处理器在单片机和深度嵌入式系统市场非常成功和受欢迎。