Arm® Cortex®-M0+概述
Arm® Cortex®-M0+是能效最高的Arm®处理器,可用于存在设计约束的嵌入式应用。它具有最小的硅面积和极少的代码量,从而使开发人员能够以16和8位的价位实现32位性能。处理器的低门数使其能够部署在需要简单功能的应用中。
Cortex®-M0+为Arm® Cortex®-M0带来了附加功能并提升了CPU的性能(2.46 CoreMark®/MHz,相比M0内核的2.33 CoreMark®)。Cortex®-M0+集成了存储器保护单元(MPU)、单周期I/O接口和微跟踪缓存(MTB)。
Arm® Cortex®-M0+内核的关键特征
- Armv6-M架构
- AHB-lite总线接口,冯·诺依曼总线架构,带可选单周期I/O接口
- Thumb/Thumb-2子集指令支持
- 2段流水线
- 可选8区域MPU,带子区域和背景区域
- 不可屏蔽中断 + 1到32个物理中断
- 唤醒中断控制器
- 硬件单周期(32x32)乘法
- 多种休眠模式,带集成式等待中断(WFI)、等待事件(WFE)以及退出时睡眠功能、睡眠和深度睡眠信号
- 根据实现方式提供多种保留模式
- JTAG和串行线调试端口,具有多达4个断点和2个观察点
- 可选微跟踪缓存
Arm® Cortex®-M0+ MCU的关键优势
小尺寸内核使其能够用作小设备中的单核心,或在需要特定硬件隔离或任务划分时,用作额外的嵌入式配套内核。
Cortex®-M0+内核不会影响基于I/O、模拟和非易失性存储器的典型MCU的各元件之间的取舍。因此在划分MCU产品组合时,总线大小(8、16或32位)不再相关。
M0+微控制器在入门级应用中广泛使用,并带来了巨大优势。它们满足计算性能要求,其基本架构允许M0+ MCU在开关门数量最少的应用中达到超低功耗性能。Cortex®-M0内核可减少噪声发射,并满足使用最佳时钟速度的性能要求。
内核的动态功率为5到50µW/MHz,取决于所采用的技术。但是,内核并不能代表设备的整体功耗,并且不是要考虑的唯一因素。因此,务必仔细阅读产品数据手册。
Thumb指令集是Cortex-M系列的子集。它可以重复使用任何经验证的Cortex-M产品软件块,以此来简化产品组合的可扩展性。
存储器保护单元(MPU)管理CPU对存储器的访问,确保任务不会意外破坏其他激活任务所使用的存储器或资源。MPU通常由RTOS控制。若程序访问的存储器位置被MPU禁止,则RTOS可检测到它并采取行动。内核可基于执行的进程,动态更新MPU区的设置。MPU为可选,并可以进行旁路。
基于Arm® Cortex®-M0+的微控制器
意法半导体将Arm® Cortex®-M0内核与其独特的专有低功率模拟外设相结合,适用于需要低功率和高性能控制与处理的应用。
单核心系列 | 速度 (MHz) | 性能 (CoreMark) | Flash (kB) | RAM (kB) | 电源 (V) | 封装 | 连接 | 模拟 |
STM32L0 | 32 | 75 | 8 至 192 | 2 至 20 | 1.65 至 3.6 | LQFP32/48/64/100、TSSOP14/20、UFBGA64/100、UFQFPN20/28/32/48、WLCSP25/36/49 | USART、SPI、I2C、USB | 有 |
STM32G0 | 64 | 142 | 16 至 512 | 16 至 128 | 1.7 至 3.6 | LQFP32/48/64、SO8、TSSOP20、UFBGA64 UFQFPN28/32/48、WLCSP18/25 | USART、SPI、I2C、USB、CAN FD | 有 |
双核系列 | 速度 (MHz) | 协处理器 | Flash (kB) | RAM (kB) | 电源 (V) | 封装 | 连接 | 无线连接 |
STM32WB | 32 | Cortex-M4@64MHz | 256 至 1024 | 128 至 256 | 1.71 至 3.6 | UFBGA129, UFQFPN48, VFQFPN68, WLCSP100 | USART、SPI、I2C、USB | 2.4GHz、802.15.4、BLE5.0、Thread/OpenThread、Zigbee3.0 |
STM32WL5 | 48 | Cortex-M4@48MHz | 64 至 256 | 20 至 64 | 1.8 至 3.6 | UFBGA73, UFQFPN48 | USART、SPI、I2C | 150至960MHz、LoRa、(G)FSK、(G)MSK、BPSK |
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