新唐ARM®Cortex™-M0特点总结

ARM®CortexTM-M0特点：

主频50mhz主频，0.9DMIPS/MHz（相当于8位和16位产品的2-4倍）

小的处理内核，系统和存储器，可以降低器件成本

完善的电源管理（睡眠,深度睡眠和深度掉电3中模式），很低的功耗

快速的中断处理（提供快速中断向量控制器NVIC），满足高速临界的控制应用

增强的系统调试功能，可以加快系统开发

没有汇编代码要求，简化系统开发

宽广的适应范围，从超低成本微控制器到高性能领域

Cortex系统是ARM最新的架构，一共分为三个系列：A/R/M

A:主要用于大资源运用，实时性要求不高的场合，例如视频，音频，手机，PDA等

R：主要用于实时性要求比较高的场合

M：属于低端芯片，主要用于低成本的应用或工业控制领域

和ARM7对比：

ARM7可以使用ARM和Thumb两种指令集，而 Cortex-M0只支持最新的 Thumb-2指令集

Cortex-M0的嵌套向量中断控制器 NVIC（ Nested Vector Interrupt Controller）。相对于ARM7使用的外部中断控制器，Cortex-M0内核中集成了中断控制器，芯片制造厂商可以对其进行配置，提供基本的32个物理中断，具有8层优先级，最高可达到240个物理中断和256个中断优先级。特别适用于汽车应用。

虽然 ARM7内核并没有像Cortex系列那样集成很多外设，但是大量的基于ARM7的器件，从通用MCU，到面向应用的MCU、SOC甚至是Actel公司基于ARM7内核的FPGA，都拥有更为众多的外围设备。大约有150种MCU是基于ARM7内核的（根据不同的统计方法，这个数字可能会更高）。ARM7可以实现几乎所有的嵌入式应用，或采用定制的方式来满足需求。基于标准内核，芯片厂商可以加入不同类型、大小的存储器和其他外围设备，比如串行接口、总线控制器、存储器控制器和图形单元，并针对工业、汽车或者其他要求苛刻的领域，使用不同的芯片封装，提供不同温度范围的芯片版本。芯片厂商也可能绑定特定的软件，比如TCP/IP协议栈或面向特定应用的软件。

Cortex-M0的电源管理方案通过NVIC支持Sleep Now, Sleep on Exit (退出最低优先级的ISR) and SLEEPDEEP modes这三种睡眠模式。

ARM Cortex-M3处理器简介

ARM公司于2004年推出了Cortex-M3微处理器，ARM公司中国总裁谭军博士介绍，如果按ARM公司原来的ARM7，ARM9，ARM11等方式来命名，这款芯片的名称应该为ARM12，但是ARM已经决定用Cortex系列来命名，最新推出的第一款产品是Cortex-M3，针对微控制器(MCU)领域。将来ARM还会推出针对应用的Cortex-A系列，针对实时操作系统的R系列。Cortex-M3采用的V7指令集，它的速度比ARM7快三分之一，功耗低四分之三，并且能实现更小芯片面积，利于将更多功能整合在更小的芯片尺寸中。

Cortex-M3是一个32位的核，在传统的单片机领域中，有一些不同于通用32位CPU应用的要求。谭军举例说，在工控领域，用户要求具有更快的中断速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中断技术，完全基于硬件进行中断处理，最多可减少12个时钟周期数，在实际应用中可减少70%中断。

单片机的另外一个特点是调试工具非常便宜，不象ARM的仿真器动辄几千上万。针对这个特点，Cortex-M3采用了新型的单线调试(Single Wire)技术，专门拿出一个引脚来做调试，从而节约了大笔的调试工具费用。同时，Cortex-M3中还集成了大部分存储器控制器，这样工程师可以直接在MCU外连接Flash，降低了设计难度和应用障碍。

ARMCortex-M3处理器结合了多种突破性技术，令芯片供应商提供超低费用的芯片，仅33000门的内核性能可达1.2DMIPS/MHz。该处理器还集成了许多紧耦合系统外设，令系统能满足下一代产品的控制需求。ARM公司希望Cortex-M3核的推出，能帮助单片机厂商实现由8位(16位)向32位微处理器的快速移值。

基于ARM嵌入式处理器的片上系统解决方案可应用于企业应用、汽车系统，家庭网络和无线技术等市场领域。ARM CortexTM系列提供了一个标准的体系结构来满足以上各种技术的不同性能要求，其包含的处理器基于ARMv7架构的三个分工明确的部分。A部分面向复杂的尖端应用程序，用于运行开放式的复杂操作系统；R部分针对实时系统；M部分为成本控制和微控制器应用提供优化。Cortex-M3是首款基于ARMv7-M架构的处理器，是专门为了在微控制器，汽车车身系统，工业控制系统和无线网络等对功耗和成本敏感的嵌入式应用领域实现高系统性能而设计的，它大大简化了可编程的复杂性，使ARM架构成为各种应用方案（即使是最简单的方案）的上佳选择。

ARMCortex-M3和ARM7比较

芯唐的NUC100/120/130/140 系列

- 使用面积小、能耗低、节能的ARM Cortex-M0处理器内核

- 8位微控制器的价位，具有32位微控制器的性能

- 保留功能强大的Cortex-M3处理器的工具和二进制兼容能力

- 应用范围包含如医疗器械、电子测量、照明、智能控制、游戏装置、

紧凑型电源、电源和马达控制、精密模拟系统和ZigBee及智能家居

Z-Wave系统

- 宽电压范围：2.5V~5.5V工作电压

- 极强的EMC性能：ESD>8KV,EFT>4KV

- 内嵌1%精度片内振荡器

- 9-PDMA通道，支持ADC,UART,SPI,USB

- 支持ISP,IAP程序代码升级

- 支持通过SWD接口的2线ICP编程方式

- 支持并行编程器方式编程

- 运算速度高达45MIPS

- IAR EWARM全方位支持

LIN总线简介

LIN(LocalInterconnect Network)是一种低成本的串行通讯网络用于实现汽车中的分布式电子系统控制 LIN的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能因此 LIN总线是一种辅助的总线网络在不需要CAN 总线的带宽和多功能的场合比如智能传感器和制动装置之间的通讯使用 LIN 总线可大大节省成本

LIN 技术规范中除定义了基本协议和物理层外还定义了开发工具和应用软件接口LIN 通讯是基于 SCI(UART)数据格式采用单主控制器/多从设备的模式仅使用一根12V信号总线和一个无固定时间基准的节点同步时钟线

这种低成本的串行通讯模式和相应的开发环境已经由 LIN 协会制定成标准 LIN 的标准化将为汽车制造商以及供应商在研发应用操作系统降低成本

详细信息见《LIN总线介绍》。

模拟比较器的应用

NUC1xx系列产品带有两路模拟比较器。通常模拟比较器用来监测模拟信号的变化情况，如果超过某个限度，就输出一个对应的逻辑信号供 CPU使用，这时模拟比较器对模拟信号的分辨率只有两档：超限或未超限，本质上是一个 1bit的A/D 转换器。如果需要对模拟信号进行更精细的分辨，通常就必须采用A/D转换芯片或者内含 A/D 部件的单片机来进行 A/D 转换，当对模拟信号的 A/D 转换精度要求不是很高，例如精度要求在百分之一左右，每秒采样次数不超过20次时，利用产品内含的模拟比较器来完成A/D 转换将明显降低系统的硬件成本，这在很多民用家电产品中是非常有意义的。详细信息见《模拟比较器的应用》

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