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我们常说的单片机,目前32位的绝大部分都是基于Cortex-M内核。
像意法半导体的STM32F1系列是Cortex-M3内核、瑞萨的RA8D1系列是Cortex-M85内核、兆易创新的GD32F4系列是Cortex-M4内核。
基于 ARM 内核的单片机,除了Cortex-M内核之外,早期还有像ARM7、 ARM9、 ARM11的单片机(80后、以及90初的人应该比较了解这类单片机)。
今天就来盘点一下Cortex-M0、M3、M4、M7这些内核推出的时间,以及各内核典型的一些单片机。
Cortex-M内核种类
从ARM官网可以获悉,目前 ARM Cortex-M内核总共有11款,分别是:M0、 M0+、 M3、 M4、 M7、 M23、 M33、 M35P、 M52、 M55、 M85累计11款。
地址:
https://www.arm.com/zh-TW/product-filter?families=cortex-m
说明一下,虽然总共只有11款,但可能有一代、二代等不同版本。就像芯片制程,虽然都是3nm,但有一代、二代、三代等不同版本。
Cortex-M内核前后推出时间
2004年:Cortex-M3Cortex-M3内核于2004年正式发布,其基于ARMv7-M架构,是ARM公司推出的首款面向高性能、低成本嵌入式市场的32位处理器内核。
该内核采用哈佛架构,具备3级流水线(含分支预测),中断延迟最低仅12个时钟周期,在性能、功耗和成本之间实现了显著优化。
Cortex-M3内核典型的单片机:
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- STM32F1系列:最早2007年推出,主频高达72MHz
LPC1700系列:最早2008年推出,主频高达120MHz
GD32F103系列:最早2013年推出,主频高达108MHz
2009年:Cortex-M0相比Cortex-M3,虽然M0数字最更,但它却比M3晚推出。
Cortex-M0内核于2009年正式发布,其基于ARMv6-M架构,在当时属于尺寸最小、功耗最低、能效最高的ARM处理器内核。
M3内核架构ARMv7-M?是ARMv6-M的进化版本,所以,M0相对M3其实在这方面要弱一点。
Cortex-M0内核典型的单片机:
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- STM32F0系列:最早2012年推出,主频高达48MHzLPC1100系列:最早2009年推出,主频高达50MHz
HK32F0、L0、E0系列等;
2010年:Cortex-M4ARM Cortex-M4 内核于 2010年发布,基于ARMv7-M架构。这款内核在Cortex-M3的基础上,增强了数字信号处理(DSP)能力,被广泛用于需要高效信号处理和控制的嵌入式领域。
因为M4增加了浮点单元(FPU)和DSP指令集扩展,虽然发布时间过去十多年,现在依然还有很多基于M4内核的新品MCU发布。
Cortex-M4内核典型的单片机:
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- STM32F4系列:最早2011年推出,主频高达180MHzLPC4300、5400系列;
GD32F4系列;
HK32F4系列;
2012年:Cortex-M0+从名称可以看得出来,Cortex-M0+是M0升级版,但同样基于ARMv6-M架构。
Cortex-M0+在M0的基础上进一步降低了功耗,所以,后期大多数MCU都是基于M0+,而很少还在用M0内核做新产品的。
Cortex-M0+内核典型的单片机:
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- STM32L0、C0、U0系列;LPC800系列;RA6M1系列;
MSPM0系列;
MM32L0系列;
HC32L1系列;
2014年:Cortex-M7Cortex-M7内核于2014年正式发布,定位为高性能Cortex-M系列处理器之一,基于ARMv7-M架构,在Cortex-M4的基础上进一步提升了计算性能和DSP处理能力。
Cortex-M7内核采用了6级带分支预测的超标量流水线,支持可选的单/双精度浮点协处理单元,进一步增强了其数字信号处理能力。
Cortex-M7内核典型的单片机:
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- STM32F7、H7系列;GD32H7系列;
i.MX RT1000、1100系列;
时间有限,今天就分享到这里,下期继续分享后面M23、M33、 M52、 M55、 M85的内容。
(最后提示一下:部分信息来源网络,有可能存在差异,仅供参考)
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