ARM公司今日发布了立异的Cortex-M4处理器,为数字信号操控(DSC)运用供给高效的解决方案。一起,ARM公司也持续坚持了针对先进的微操控器(MCU)运用的ARM Cortex-M系列处理器在业界的领导地位。
Cortex-M4处理器完美交融了高效的信号处理才能以及Cortex-M 系列处理器许多无与伦比的优势,包含低功耗、低成本和易于运用,旨在满意那些新式的、灵敏多变的解决方案的需求。这些解决方案的方针运用包含电机操控、轿车电子、电源办理、嵌入式音频以及工业自动化。
Cortex-M4处理器具有一个单时钟周期乘法累加(MAC)单元、优化的单指令多数据(SIMD)指令、饱满运算指令和一个可选的单精度浮点运算单元(FPU)。这些数字信号处理功用根据一系列ARM Cortex-M系列处理器所选用的立异技能,包含:高功用32位内核,可达1.25DMIPS/MHz;Thumb-2指令集,供给最佳的代码密度;和一个嵌套向量中止操控器,能完结超卓的中止处理。此外,该处理器还供给了一个可选的内存保护单元(MPU),供给低成本的调试/追寻功用和集成的休眠状况,以添加灵敏性。嵌入式开发者将得以快速规划并推出令人瞩意图终端产品,具有最多的功用以及最低的功耗和尺度。
为根据DSP技能的商场供给追寻服务的抢先商场调研公司Forward Concepts总裁Will Strauss表明:“嵌入式商场关于信号处理的要求现已从专用处理器转向了混合微操控器。这些产品可以供给超卓的数字信号操控,一起又能为有效地进行其它处理操作供给灵敏性。ARM的协作伙伴将从引进Cortex-M4处理器中获益,由于Cortex-M4不只具有了最佳的数字信号操控操作所需的一切功用,还结合了深受商场认可的Cortex-M系列处理器的低功耗特色。”
ARM物理IP系列能为Cortex-M4处理器供给最广泛的代工厂和技能支撑,以完结物理完结。这包含针对台积电 CE018FG (180nm ULL)工艺供给的Cortex-M低功耗优化包,专门满意需求进行超低功耗完结的协作伙伴所需。
针对那些定坐落高功用MCU器材的协作伙伴,ARM相同供给在抢先的代工厂工艺上的物理IP解决方案。为完结下一代MCU器材所提出的150MHz方针频率,ARM针对65nm GLOBALFOUNDRIES 65LPe工艺的物理IP可以仅以65000门和低于40µW/MHz的动态功耗完结Cortex-M4处理器的规范完结。假如添入FPU,也仅需添加 25000门电路,然后可以以业界抢先的尺度完结该处理器的高功用完结。
Keil MDK-ARM(微操控器开发套件)为Cortex-M4供给了强壮的开发东西支撑,该开发套件中包含了业界规范的ARM编译器,并供给对SIMD 和 FPU的扩展支撑。此外,MDK-ARM中还包含了Cortex-M4处理器指令的完好仿真的µVision4,以及具有先进追寻功用的方针调试功用。
此外,Cortex-M4处理器还得到了来自ARM Connected Community成员供给的开发东西、调试器和实时操作体系(RTOS)的支撑。ARM Connected Community是业界最大的公司协作联盟生态体系,其成员联合起来共同为根据ARM架构的产品供给从规划到制作的完好解决方案。以下将介绍更多细节。
Cortex微操控器软件接口规范(CMSIS)
Cortex-M4处理器得到Cortex微操控器软件接口规范(CMSIS)的彻底支撑。CMSIS是独立于供货商的Cortex-M处理器系列硬件笼统层,为外设和实时操作体系供给了共同的、简略的软件接口。
ARM现在正在对CMSIS进行扩展,将参加支撑Cortex-M4扩展指令集的 C编译器;一起,ARM也在开发一个优化库,便利MCU用户开发信号处理程序。该优化库将包含数字滤波算法和其他基本功用,例如数学核算、三角核算和操控功用。数字滤波算法也将可以与滤波器规划东西和规划东西包(例如MATLAB和LabVIEW)配套运用。
此外,ARM还开发了一系列Cortex-M4硬件和软件训练课程,以确保授权者能有效地将Cortex-M4处理器融入其规划,并以最低的商场危险和最短的上市时刻完结最优的体系功用。
Cortex-M4处理器已被五家抢先的MCU半导体公司授权取得,其间包含恩智浦、意法半导体和德州仪器。
恩智浦半导体微操控器产品线总司理Geoff Lees表明:“在咱们的ARM Cortex-M产品线中参加ARM Cortex-M4处理器,是对咱们原有的根据Cortex-M3和Cortex-M0处理器的产品系列的一个弥补,将使咱们可以为MCU商场供给端到端的解决方案。Cortex-M4处理器的推出将促进新一代微操控器的诞生,它将能满意信号处理商场对高功用、低成本的需求。”
意法半导体微操控器部分32位MCU商场司理Semir Haddad表明:“Cortex-M4处理器将Cortex-M内核的运用扩展到了需求很多数学核算的运用。根据Cortex-M4处理器的产品线将完善咱们的STM32微操控器产品线,然后使得咱们的客户在得益于STM32的可扩展性特色的一起,还能取得增强的信号处理才能。”
德州仪器全球Stellaris MCU营销总监Jean Anne Booth表明:“Cortex M4处理器使得PID回路和上层运动操控可以更好、更稳定地作业,提高了开发者经过高效电机操控完结节能的才能。一起,Cortex M4处理器也为运用如LabVIEW和Matlab/Simulink等元语言东西的广阔非程序员打开了通往ARM MCU国际的大门。此外,Cortex M4处理器还供给原生C/C++运用的支撑,使得在深度嵌入式体系中也能选用在作业站、手机和一般嵌入式处理器中所选用的相同算法,然后到达节省时刻和下降危险的意图。”
ARM处理器部分营销副总裁Eric Schorn表明:“在曩昔一段时刻内,ARM曾经在处理器中添加了DSP功用,并在运用商场中取得了巨大的成功。但这是咱们第一次在针对深度嵌入式设备规划的处理器中选用数字信号操控功用。Cortex M4处理器的规划是为了满意很多嵌入式运用对信号处理的日益增长的需求,这些运用包含电机操控、轿车电子、工业自动化、电源办理和音频运用。”