Arm® Cortex®-M3概述
32位Arm® Cortex®-M3内核处理器适用于成本受限应用中的高性能、实时处理,并可以处理复杂任务。任何Arm® Cortex®-M3微控制器均提供高可扩展性,实现性能与成本的最佳平衡。
Arm® Cortex®-M3内核的关键特征
- Armv7-M架构
- 总线接口3x AMBA AHB-lite(哈佛总线架构) 适用于CoreSight调试组件的AMBA ATB接口
- Thumb/Thumb-2子集指令支持
- 3段流水线
- 嵌套矢量中断控制器(NVIC)
- 可选的8个MPU区域,带子区域和背景区域
- 集成式位域处理指令和总线级位操作
- 不可屏蔽中断 + 1到240个物理中断,具有8到256个优先级
- 唤醒中断控制器
- 硬件单周期(32x32)乘法、硬件除法(2-12周期)、饱和调整支持
- 集成式WFI和WFE指令以及退出时睡眠功能。睡眠与深度睡眠信号、带Arm电源管理套件的可选保留模式
- 可选JTAG与串行线调试端口。多达8个断点和4个观察点
- 可选指令(ETM)、数据跟踪(DWT)和指令跟踪(ITM)
Arm Cortex-M3框图
最先进的Arm® Cortex®-M3 MCU系列
小尺寸
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。得益于硅制造技术的进步,光刻工艺从180nm发展到90nm或以下,采用90nm光刻工艺时,内核的硅面积达到了0.03mm²。
与Cortex®-M0和Cortex®-M0+相同的是,Cortex®-M3内核对基于I/O、模拟和非易失性存储器的MCU架构的各典型单元之间取舍的影响很小。因此在划分MCU产品组合时,总线大小(8、16或32位)不再相关。
Cortex®-M3微控制器被广泛使用并提供诸多优势:
- 既满足入门级应用的性能要求
- 也适用于通用应用
- Arm® Cortex®-M3处理器的架构提供高可扩展性,并允许现有的设计复用于不同的项目
- 因此,它使您能够降低总拥有成本并简化开发步骤
10到150µW/MHz的动态功耗
内核的动态功率为10到150µW/MHz,取决于所采用的技术。但是,内核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。它可以通过对任何Cortex-M产品重复使用经验证的软件块来简化产品组合的可扩展性。
存储器保护单元(MPU)
存储器保护单元(MPU)管理CPU对存储器的访问。它可以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通常由实时操作系统(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。在RTOS环境中,内核可基于执行的进程,动态更新MPU区的设置。MPU是可选的,若应用不需要则可绕过。
基于Arm® Cortex®-M3的微控制器
单核心系列 | 速度 (MHz) | 性能 (CoreMark) | Flash (kB) | RAM (kB) | 电源 (V) | 封装 | 连接 | 模拟 |
STM32L1 | 32 | 93 | 32 至 512 | 4 至 80 | 1.65 至 3.6 | LQFP48/64/100/144、TBGA64、UFBGA100/132 UFQFPN48、WLCSP63/64/104 | USART、SPI、I2C、USB | 有 |
STM32F1 | 24 至 72 | 117 | 16 至 1024 | 4 至 96 | 2 至 3.6 | LFBGA100/144、LQFP48/64/100/144、UFBGA100、TFBGA64、UFQFPN48、VFQFPN36、WLCSP64 | USART、SPI、I2C、CAN、USB | 有 |
STM32F2 | 120 | 398 | 128 至 1024 | 64 至 128 | 1.8 至 3.6 | LQFP64/100/144/176、BGA176、WLCSP66 | USART、SPI、I2C、CAN、USB | 有 |
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