細(xì)數(shù)Cortex-M各版本第一款微控制器

大家好，我是痞子衡，是正經(jīng)搞技術(shù)的痞子。今天痞子衡給大家介紹的是第一款Cortex-M微控制器。

1.天生榮耀：ARM Cortex-M處理器由來

ARM公司自2004年推出ARMv7內(nèi)核架構(gòu)時，摒棄了以往"ARM+數(shù)字"這種處理器命名方法（ARM11之前的處理器統(tǒng)稱經(jīng)典處理器系列），重新啟用Cortex來命名，并將Cortex系列細(xì)分為三大類：

• Cortex-A系列：面向性能密集型系統(tǒng)的應(yīng)用處理器內(nèi)核Cortex-R系列：面向?qū)崟r應(yīng)用的高性能內(nèi)核Cortex-M系列：面向各類嵌入式應(yīng)用的微控制器內(nèi)核

Cortex-M系列主要是用來取代經(jīng)典處理器ARM7系列（比如基于ARMv4架構(gòu)的ARM7TDMI），Cortex-M比ARM7的架構(gòu)高了3代，性能也有較大提升，所以新的設(shè)計推薦使用Cortex-M，關(guān)于從ARM7到Cortex-M的移植詳見ARM官網(wǎng)指導(dǎo) ARM7處理器系列，想要對ARM內(nèi)核版本演變有更多了解，可以看看我的另一篇博客 ARM內(nèi)核體系架構(gòu)編年史(精簡版)。

2.羽翼漸豐：ARM Cortex-M處理器家族

從2004年ARM公司推出第一款基于ARMv7M架構(gòu)的Cortex-M3處理器開始，至今(2018)為止Cortex-M處理器家族已經(jīng)發(fā)展到了Cortex-M33，下面是具體各處理器的發(fā)布時間及特點(diǎn)：

• Cortex-M3：2004年10月發(fā)布，基于ARMv7M架構(gòu)，面向標(biāo)準(zhǔn)嵌入式市場的高性能低成本的ARM處理器Cortex-M1：2007年03月發(fā)布，基于ARMv6M架構(gòu)，專門面向FPGA中設(shè)計實(shí)現(xiàn)的ARM處理器Cortex-M0：2009年02月發(fā)布，基于ARMv6M架構(gòu)，面積最小以及能耗極低的ARM處理器Cortex-M4：2010年02月發(fā)布，基于ARMv7M架構(gòu)，在M3基礎(chǔ)上增加浮點(diǎn)、DSP功能以滿足數(shù)字信號控制市場的ARM處理器Cortex-M0+：2012年03月發(fā)布，基于ARMv6M架構(gòu)，在M0基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低功耗的ARM處理器Cortex-M7：2014年09月發(fā)布，基于ARMv7M架構(gòu)，在M4基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升計算性能和DSP處理能力的ARM處理器，主要面向高端嵌入式市場Cortex-M23：2016年11月發(fā)布，基于ARMv8M baseline架構(gòu)，在M0/M0+基礎(chǔ)上加入TrustZone安全特性支持的ARM處理器，滿足IoT物聯(lián)網(wǎng)安全要求。Cortex-M33：2016年11月發(fā)布，基于ARMv8M mainline架構(gòu)，在M3/M4基礎(chǔ)上加入TrustZone安全特性支持的ARM處理器，滿足IoT物聯(lián)網(wǎng)安全要求。Cortex-M35P：2018年05月發(fā)布，基于ARMv8M mainline架構(gòu)，在M33基礎(chǔ)上加入防御物理攻擊能力的ARM處理器，滿足IoT物聯(lián)網(wǎng)安全要求。

關(guān)于ARM Cortex-M具體特點(diǎn) 詳見官網(wǎng)介紹 ARM Cortex-M內(nèi)核系列介紹

備注：每個Cortex-Mx處理器并非只有一個版本，以Cortex-M3為例，至今已有4個版本：r0p0、 r1p0、 r1p1、 r2p0，版本間有微小差異，詳見 ARM Cortex-M系列內(nèi)核文檔

3.初露鋒芒：第一款Cortex-Mx微控制器產(chǎn)品

ARM公司提供了強(qiáng)大的Cortex-M處理器，接下來就到了各大半導(dǎo)體OEM廠商施展身手的時候了，誰都知道，搶占市場先機(jī)很重要，接下來讓我們看看到底是誰分別搶先發(fā)布了ARM Cortex-Mx第一款微控制器：

• 2006年03月，流明諾瑞Luminary Micro（09年被TI收購）率先推出了第一款基于ARM Cortex-M3處理器的Stellaris LM3S系列MMCU，但當(dāng)時反響寥寥，直到2007年6月ST同樣推出基于該內(nèi)核的STM32 F1系列MCU才使之大放光芒。2009年03月，恩智浦半導(dǎo)體NXP率先推出了第一款基于ARM Cortex-M0處理器的LPC1100系列MCU。2010年08月，飛思卡爾半導(dǎo)體Freescale（15年被NXP并購）率先推出了第一款基于ARM Cortex-M4處理器的Kinetis K系列MCU。2012年11月，恩智浦半導(dǎo)體NXP繼續(xù)率先推出了第一款基于ARM Cortex-M0+處理器的LPC800系列MCU。2014年09月，意法半導(dǎo)體ST率先推出了第一款基于ARM Cortex-M7處理器的STM32 F7系列MCU。2018年06月，微芯半導(dǎo)體Microchip率先推出了第一款基于ARM Cortex-M23處理器的SAM L1x系列MCU。

4.逐鹿中原：Cortex-Mx微控制器產(chǎn)品市場份額

有的時候，搶占了先機(jī)，但不一定能笑到最后，打江山容易守江山難。Cortex-M微控制器市場發(fā)展至今，天下大勢，分分合合，各半導(dǎo)體廠商為了爭奪市場份額，各顯神通：

• 意法半導(dǎo)體：主打通用市場份額、產(chǎn)品價格優(yōu)勢第一，旗下產(chǎn)品線STM32囊括Cortex-M家族全系列，對于競爭對手的合并動作不以為意。恩智浦半導(dǎo)體：主打汽車半導(dǎo)體市場、產(chǎn)品線廣度第一，并購飛思卡爾后，旗下Kinetis產(chǎn)品線（Cortex-M0+/4/7）以及LPC產(chǎn)品線（Cortex-M0/0+/3/4）整合出最廣產(chǎn)品線。賽普拉斯半導(dǎo)體：主打存儲器領(lǐng)域市場、產(chǎn)品總數(shù)量第一，收購飛索半導(dǎo)體Spansion以及博通IoT部門后，造就最多產(chǎn)品數(shù)。

此外一些知名半導(dǎo)體廠商在Cortex-M產(chǎn)品市場份額爭奪戰(zhàn)中漸漸掉了隊，比如收購Luminary的德州儀器TI，因為其DSP產(chǎn)品超強(qiáng)計算能力以及MSP430產(chǎn)品超低功耗優(yōu)勢，導(dǎo)致其對于Cortex-M產(chǎn)品推廣未盡全力；還有8/16位 MCU時代霸主愛特梅爾Atmel（16年被Microchip收購），其8051及AVR產(chǎn)品的優(yōu)勢導(dǎo)致其在Cortex-M之戰(zhàn)中失了先機(jī)。

Cortex-M處理器還在繼續(xù)發(fā)展，32bit微控制器市場風(fēng)云變幻，誰都不知道到底下一秒鹿死誰手。