Contrast of Cortex M Family

CM0 ~ CM4

         

 

CM0 vs CM0+

 
CPU Core
NVIC 
WIC
AHB-Lite
Debug Module
DAP Interface
MPU
MTB
Fast I/O
ITM/ETM
DSP
FPU
What Enhancement?
CM0

ARMv6-M

ARM公司于2007年推出的内核。冯·诺依曼体系结构,3级流水线,支持大部分Thumb和小部分Thumb-2指令集,所有指令一共57条。此外还内嵌32-bit返回结果的硬件乘法器

用于CPU在正常Run模式下中断管理。最大支持32个外部中断,外部中断可设4级抢占优先级(2bit) 用于CPU在低功耗Sleep模式下中断管理。 一条32bit AMBA-3标准的高性能system总线负责所有Flash、SRAM指令和数据存取 0-4个硬件断点Breakpoint,0-2个数据监测点Watchpoint 通过DAP模块支持JTAG和SWD接口 NA NA NA NA NA NA  
CM0+ Yes Yes Yes Yes Yes Yes 提供硬件方式管理和保护内存,控制访问权限,最大可将内存分为8*8个region。内存越权访问,将返回MemManage Fault 用户体验更好的的跟踪调试,优化的异常捕获机制,可以更快地定位bug。 可单周期访问的快速I/O口,更易于Bit-banging(比如GPIO模拟SPI、IIC协议)。 NA NA NA

ARMv6-M CPU core:流水线改为2级(很多8bit MCU都是2级流水线,主要用于降低功耗)

 

NVIC: 增加了VTOR即中断重定向功能。

CM3 ARMv7-M Yes Yes 3 * AHB-Lite Yes ? Yes ? NA ITM更好地支持printf风格debug,ETM提供实时指令和数据跟踪 NA NA

ARMv7-M CPU core: ARM公司于2004年推出的内核。哈佛体系结构,3级流水线+分支预测,支持全部的Thumb和Thumb-2指令集。内嵌32-bit硬件乘法器可返回64-bit运算结果,且新增32-bit硬件除法器

 

NVIC: 最大支持240个外部中断,中断优先级可分组(抢占优先级、响应优先级),8bit优先级设置(最大128级抢占优先级(对应最小2级响应优先级),最大256级响应优先级(对应无抢占优先级))。

 

* AHB-Lite: 除了原system总线负责SRAM存取外,还新增两条ICode、DCode总线分别完成Flash上指令和数据存取。

 

Debug Module: 0-8个硬件断点Breakpoint,0-4个数据监测点Watchpoint。

 

ITM/ETM: ITM更好地支持printf风格debug,ETM提供实时指令和数据跟踪

CM4 ARMv7E-M Yes Yes Yes Yes ? Yes ? NA Yes 新增支持单周期16/32-bit MAC、dual 16-bit MAC, 8/16-bit SIMD算法的数字信号处理单元 新增单精度(float型)兼容IEEE-754标准的浮点运算单元(VFPv4-SP) ARMv7E-M: 增加了DSP相关指令支持。

 

 

CM4 vs CM7

   

 

 
What's the enhancement?
What's more?
CM4 vs. CM7
  • ARMv7E-M CPU内核:6级流水线+分支预测。
  • 2x AHB-Lite总线:精简为2条AHB总线,其中AHB-P外设接口完成原来system总线功能, AHB-S从属接口负责外部总线控制器(如DMA)功能以及与TCM接口功能。
  • MPU存储器保护单元:最大可将内存分为16*8个region。
  • FPU浮点运算单元:新增双精度(double型)兼容IEEE-754标准的浮点运算单元(VFPv5)
  • I/D-Cache缓存区:即是我们通常理解的L1 Cache,每个Cache大小为4-64KB。
  • I/D-TCM紧密耦合存储器:紧密的与处理器内核相耦合的RAM,提供与Cache相当的性能,但比Cache更具确定性,memory最大均为16MB。
  • ECC特性:对L1 Cache提供错误校正和恢复功能,提高系统的可靠性。
  • AXI-M总线:基于AMBA 4的64bit AXI总线,用于支持挂在系统上的L2 memory。

 

posted @ 2021-04-20 15:03  酒酿窝蛋  阅读(61)  评论(0编辑  收藏  举报