ARM发布了CORTEX-M4处理器用于数字信号的控制

　　英国·剑桥—2010年2月22日ARM公司今天发布了创新的Cortex-M4处理器，为数字信号控制（DSC）应用提供高效的解决方案。同时，ARM公司也继续针对先进的微控制器（MCU）应用的ARM Cortex-M系列处理器，在业界内保持了保持了领导地位。

　　Cortex-M4处理器完美融合了高效的信号处理能力以及Cortex-M 系列处理器众多无与伦比的优势，包括功耗低、低成本低和使用简单，满足那些新兴的宗旨、解决方案灵活多变的需求。这些解决方案的目标应用包括电机控制、电源管理、嵌入式音频、汽车电子以及工业自动化。

　　Cortex-M4处理器具有饱和运算指令、单时钟周期乘法累加（MAC）单元、优化的单指令多数据（SIMD）指令和可选的单浮点运算单元（FPU）。这些数字信号处理功能基于采用了创新技术的一系列ARM Cortex-M系列处理器所，包括：一个嵌套向量中断控制器，中断处理完成很出色；和高性能32位内核，可达1.25DMIPS/MHz;Thumb-2指令集，提供的代码密度。另外，该处理器还提供了可选的内存保护单元（MPU），提供低成本的调试/追踪功能和集成的休眠状态，使灵活性增加。嵌入式开发者将得以快速设计并推出了终端产品，具备功能多、尺寸和功耗。

　　ARM物理IP系列能提供广泛的代工厂和技术支持用来完成Cortex-M4处理器的物理实现。这包括针对台积电CE018FG（180nm ULL）工艺提供的Cortex-M低功耗优化包，专门满足进行超低功耗实现的需要的合作伙伴。

　　为基于DSP技术的市场提供追踪服务的市场调研公司Forward Concepts总裁Will Strauss表示："嵌入式市场对于信号处理的要求已经从专用处理器转向了混合微控制器。这些产品能够提供出色的数字信号控制，又能为有效地进行其它处理操作提供灵活性。ARM的合作伙伴将从引入Cortex-M4处理器中获益，因为Cortex-M4不但结合了Cortex-M系列处理器功耗低的特点，还具备了所有功能所需要的的数字信号控制操作。"

　　Keil MDK-ARM（微控制器开发套件）为Cortex-M4提供了强大的开发工具支持，该开发套件中包括了业内标准的ARM编译器，并提供对FPU和SIMD的扩展支持。此外，MDK-ARM中还包括了完整仿真的μVision4的Cortex-M4处理器指令,以及目标调试功能具有的先进追踪功能。

　　对于那些定位于高性能MCU器件的合作伙伴，ARM同样提供在的代工厂工艺上的物理IP解决方案。为实现下一代MCU器件所提出的150MHz目标频率，ARM针对65nm GLOBALFOUNDRIES 65LPe工艺的物理IP能够仅以65000门和低于40μW/MHz的动态功耗完成Cortex-M4处理器的标准实现。添入FPU也仅需增加25000门电路就能够实现以业界的尺寸的高性能处理器。

　　另外，ARM Connected Community成员提供了Cortex-M4处理器开发工具、调试器和实时操作系统（RTOS）的支持。业界的公司合作联盟生态系统ARM Connected Community，其成员联合起来共同为基于ARM架构的产品提供从设计到制造的完整解决方案。以下将介绍更多细节。

　　Cortex微控制器软件接口标准（CMSIS）

　　Cortex-M4处理器得到Cortex微控制器软件接口标准的完全支持。CMSIS是独立于供应商的Cortex-M处理器系列硬件抽象层，为外设和实时操作系统提供了简单的、一致的软件接口。

　　ARM目前正在对CMSIS进行扩展，将加入支持Cortex-M4扩展指令集的C编译器；同时，ARM也在开发一个优化库，方便MCU用户开发信号处理程序。该优化库将包含数字滤波算法和其他基本功能，例如三角计算、数学计算和控制功能。数字滤波算法也将能配套使用于设计工具包（例如LabVIEW和MATLAB）和滤波器设计工具。

　　另外，ARM还开发了一系列Cortex-M4软件和硬件培训课程，以保证授权者将Cortex-M4处理器有效地融入其设计中，并以短的上市时间和的市场风险实现的系统性能。

　　目前，有包括恩智浦和意法半导体等五家的MCU半导体公司获得了Cortex-M4处理器授权。

　　恩智浦半导体总经理Geoff Lees表示："在我们的ARM Cortex-M产品线中加入ARM Cortex-M4处理器，是对我们原有的基于Cortex-M3和Cortex-M0处理器的产品系列的一个补充，将使我们能够为MCU市场提供端到端的解决方案。Cortex-M4处理器的推出将促成新一代微控制器的诞生，它使信号处理市场对高性能、低成本的需求得到满足。"

　　意法半导体市场经理Semir Haddad表示："Cortex-M4处理器将Cortex-M内核的应用扩展到了需要大量数学计算的应用。基于Cortex-M4处理器的产品线将完善我们的STM32微控制器产品线，从而使得我们的客户在获得增强的信号处理能力的同时，还能得益于STM32的可扩展性特点。"

　　ARM处理器部门营销副总裁Eric Schorn表示："在曾经一段时间内，ARM在处理器中添加了DSP功能，并且在应用市场中取得了巨大成功。但这是我们首次采用数字信号控制功能在深度嵌入式设备设计的处理器中。Cortex M4处理器的设计是为了满足对信号处理的日益增长的众多嵌入式应用（包括工业自动化、音频应用、电机控制、汽车电子和电源管理）的需求。"

    Cortex-M4基本结构框图如下：