Cortex-M系列处理器对比

ARM发展至今，已经设计了9代处理器构架，每一代架构又设计了不同的处理器核心。
下表并没有把全部的处理器核心列举出来，只做为参考。

从第6代开始，ARM11以后的处理器命名方式改为3个系列：

Cortex-A：面向性能密集型系统的应用处理器内核
Cortex-R：面向实时应用的高性能内核
Cortex-M：面向各类嵌入式应用的微控制器内核

目前市面上主流的微控制器主要还是Cortex-M0，M3，M4和M7。
Cortex-M33,M35等新一代微控制器内核应该还要几年才会普及开来。

目前所有Cortex-M内核的ARM官方提供的功能对比如下：

官方提供的表内容很多，但是有一些参数并没有出现在这个表里面。
因此我自己整理了一个我们平常比较关心的几个参数：

	架构	DMIPS	FPU	硬件除法	中断数	中断优先级
Cortex-M0	ARMv6-M	0.87/MHz	无	无	32	4
Cortex-M0+	ARMv6-M	0.95/MHz	无	无	32	4
Cortex-M3	ARMv7-M	1.25/MHz	无	有	240	256
Cortex-M4	ARMv7-M	1.25/MHz	单精度	有	240	256
Cortex-M7	ARMv7-M	2.14/MHz	双精度	有	240	256

Cortex-M3和Cortex-M4基本上只有FPU的区别，其实M4还多了一些DSP扩展指令。
Cortex-M7性能爆表，DMIPS跑分已经超过了Cortex-A8。

虽然它们之间存在这么多差异，但是向上兼容性却做的很好。
Cortex-M0向上兼容M3，M3向上兼容M4，M4向上兼容M7。
这种兼容是二进制级别的兼容，也就是说用Cortex-M0编译出来的代码，可以直接在M3运行。
只不过由于指令集的原因，不能发挥M3全部的性能。

为什么这么说呢？
因为Cortex-M0只支持Thumb基础指令集，大量16位指令，和少数几条32位指令。
其中大部分16位指令只能访问R0 - R7寄存器，比如LDR/STR。
要访问R8－R12只能使用MOV指令。

而Cortex-M3则支持Thumb2扩展指令，包含了大量的32位指令，运行效率可以极大提升。
比如LDRD指令，可以一次性读取64位数据到2个寄存器。

此外由于架构的原因，Cortex-M0不支持非4字节对齐的32位整数访问，而Cortex-M3则可以。

核心寄存器差异

Cortex-M0比后续产品，少了FAULTMASK和BASEPRI寄存器。

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