ARM Cortex 详解

一、ARM

ARM处理器（Advanced RISC Machines）是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。

二、Cortex

ARM公司在经典处理器ARM11以后的产品改用Cortex命名，并分成A、R和M三类，旨在为各种不同的市场提供服务。Cortex系列属于ARMv7架构，这是到2010年为止ARM公司最新的指令集架构。简单来说，Cortex就是ARM公司一个系列处理器的名称。比如英特尔旗下处理器有酷睿，奔腾，赛扬。ARM在最初的处理器型号都用数字命名，最后一个是ARM11系列，在应用ARMv7架构后，推出了Cortex这一系列，老式的则命名为Classic系列。
由于应用领域不同，基于v7架构的Cortex处理器系列所采用的技术也不相同，基于v7A的称为Cortex-A系列，基于v7R的称为Cortex-R系列，基于v7M的称为Cortex-M系列。

A系列，主要应用在人机互动要求较高的场合，如：pda，手机，平板电脑等，A系列类似于CPU，与ARM9和ARM11相对应，都是可以跑操作系统，如：Linux等。
R系列，是实时控制，主要应用在对实时性要求高的场合，如：硬盘控制器，车载控制产品。
M系列，通用低端，工业，消费电子领域微控制器，与ARM7相似，不能跑操作系统（只能跑ucos2），偏向于控制方面，说白了就是一个高级的单片机。

ARM7和M3，M4是同一类型。这三个里面，ARM7是最早的ARM产品。M3是Cortex M系列的过渡品，其低端市场被Cortex M0的高端替代，其高端市场又被Cortex M4的低端取代。现在M系列，是M4内核的。典型的芯片是ST公司和飞思卡尔公司的。
ARM9和Cortex A8是一个类型的，都是跑操作系统的，现在的高端手机，三星，htc等智能手机，就是用的Cortex A8，Cortex A9内核的芯片作为CPU。

ARM7，ARM9属于v4T或v5E架构。
ARM11属于v6架构。
Contex属于v7架构。

ARM7，ARM9的区别在于是否有MMU（存储器管理单元）或MPU（存储器保护单元），架构上v5E相比v4T则是在于v5E新加入的增强型DSP（数字信号处理）指令，v4T则是Thumb指令集的加入，v6架构则是开始支持SIMD以及Thumb2的问世。

三、ARM处理器家族

四、Cortex-M几种内核的简单区别

Cortex-M系列的内核根据性能区分有以下几点：

高性能（high-performance）。
主流（Mainstream）。
低功耗（Ultra-low-power）。

根据不同应用领域区分主要有：M0，M0+，M3，M4，M7等。

M0，M0+：基础版本，从图中可以看出来，有过于基础，所以生产不出来高性能的STM32的单片机。
M3：目前最主流的设计内核选型，应用范围广。
M4：比较着M3的内核来说，M4处理器添加了DSP的数据（这里可以认为是浮点数）处理的指令，重点解释一下：对于CPU（不是SOC）来说，运算浮点类型的数据是很麻烦的一件事，在选型的时候，如若用应用的领域需要大量浮点数据的运算的时候，那么就要选择M4的内核，M4会大大提高处理器性能和运算速度，而如果要要处理的浮点数据不多，则可以直接选择M3内核处理器，比如项目是平衡车或者平衡器的时候选择M4比较好。
M7：性能好和功耗高兼具，适合追求极致性能项目。

可以认为：数字越大，性能越高。

五、芯片厂商

之前在做车载产品时，接触过了一些芯片，如PX3，i.MX6，STM32 M4，这里做一些芯片厂商信息的收集整理。

恩智浦（NXP），如：S32K，i.MX6等。
意法半导体（ST），如：STM32 M4等。
瑞芯微（Rockchip），如：PX3等。
瑞萨电子（Renesas），如：RX 700等。