Cortex-M3权威指南Cn2

Cortex-M3权威指南Cn2
单片机市场的规模可以用“巨无霸”来形容，预计到2010时每年能有20G片的出货量。
世界各地的器件供应商纷纷亮出自己的得意之作，他们提供的器件和架构也是各具特色。业
界内部可谓是百花齐放，热闹非凡，好戏不断。各行各业对单片机能力的要求也一直“得寸
进尺”，而且还又要马儿跑，又要马儿不吃草——处理器必须在不怎么增加主频和功耗的条
件下干更多的活儿。另一方面，处理器之间的互连也在加深，看这一串串熟悉的字眼：串口，
USB，以太网，无线数传……处理器如欲支持这些数据通道，就必须在片上塞进更多的外设。
软件方面的情况也如出一辙：应用程序的功能一直在花样翻新，性能需求也是变本加厉：更
高的运算速度，更硬的实时能力，更多的功能模块，更炫的图形界面，……所有这些要求单
片机都得照单全收。在这个大环境下，ARM Cortex‐M3处理器，作为Cortex系列的处女作，
为了让32位处理器入主作庄单片机市场，轰轰烈烈地诞生了！由于采用了最新的设计技术，
它的门数更低，性能却更强。许多曾经只能求助于高级32位处理器或DSP的软件设计，都能
在CM3上跑得很快很欢。相信用不了多久，CM3就一定能在32位嵌入式处理器市场中脱颖而
出，像当年8051推动整个业界那样，再次放飞设计师的梦想，实现多年的夙愿！
CM3的招牌功夫包括：
•性能强劲。在相同的主频下能做处理更多的任务，全力支持劲爆的程序设计。
• 功耗低。延长了电池的寿命——这简直就是便携式设备的命门（如无线网络应用）。
• 实时性好。采用了很前卫甚至革命性的设计理念，使它能极速地响应中断，而且响应
中断所需的周期数是确定的。
• 代码密度得到很大改善。一方面力挺大型应用程序，另一方面为低成本设计而省吃俭
用。
• 使用更方便。现在从8位/16位处理器转到32位处理器之风刮得越来越猛，更简单的编
程模型和更透彻的调试系统，为与时俱进的人们大大减负。
• 低成本的整体解决方案。让32位系统比和8位/16位的还便宜，低端的Cortex‐M3单片
机甚至还卖不到1美元。
• 遍地开花的优秀开发工具。免费的，便宜的，全能的，要什么有什么。
基于Cortex‐M3内核的处理器已渐成气候，以处处满溢的先进特性力压群芳。而且架构
师们还在不停地求索降低成本的出路，同时很多组织也在尝试着实现“器件聚合”（device
aggregation），使一个单一的小强芯片可以抵得上以前3、4块传统的单片机。
降低成本还有一招，就是使基础代码在所有系统中都可以重用，至少要方便移植。CM3
的内核架构非常精工细作，使它与C语言成为了一个梦幻绝配。优质的C程序代码三下五除
二就可以移植并重用，使升级和移植一下子从拦路虎变成了纸老虎。
值得一提的是，CM3并不是第一个被拿去做万金油型处理器的内核。那廉颇虽老却依然
骁勇的ARM7/ARM9处理器，在通用嵌入式处理器市场中德高望重，至今拥有无数铁杆粉丝。
半导体业界的群英们，像NXP（philips）、TI、Atmel、OKI、ST等，都以ARM为内核，做出了
各自身怀绝技的32位MCU。ARM7作为最受欢迎的32位嵌入式处理器，被载入了亮煌煌的几
页史册——每年超过10亿片出货量，为各行各业的嵌入式设备中都找得到它们的身影。
CM3作为ARM7的后继者，大刀阔斧地改革了设计架构。从而显著地简化了编程和调试
的复杂度，处理能力也更加强大。除此之外，CM3还突破性地引入了很多时尚的甚至崭新的
技术，专门满足单片机应用程序的需求。比如，服务于“使命‐关键”应用的不可屏蔽中断，
极度敏捷并且拥有确定性的嵌套向量中断系统，原子性质的位操作，还有一个可选的内存保
护单元。这些令人惊艳和振奋的新特性，让老的ARM玩家们再次找到“初恋”时烈焰迸发的
感觉，也使萍水相逢就有激爽触电般的体验！相信读者一旦有机会用到了它，就会为它的秀
外慧中而赞叹，爱不释手！