大泽

【原创】飞思卡尔32位MCU的前世今生

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昨天细细端详了TWR-K40X256,总算是和这款基于 32-bit ARM Cortex-M4 core 的开发板混了一个面熟,看得似懂非懂,接下来,我打算先研究一下它的硬件,等不糊涂了,再把各项功能一一试来,当然我还有自己计划的试验项目(这些项目要实践检验的,有些难度的,可以直接在工控领域应用的)。

阿门,我的主,但愿我能顺利走过。

研究硬件之前,先刨刨根,刨错了,但愿两位大仙哥出来指点迷津。

 

一.曾经的32位MCU/MPU,风尘三侠光彩依旧

ARM:  ARM(Advanced RISC Machines)是微处理器行业的一家知名企业,设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。技术具有性能高、成本低和能耗省的特点。适用于多种领域,比如嵌入控制、消费/教育类多媒体、DSP和移动式应用等。ARM公司是苹果、Acorn、VLSI、Technology等公司的合资企业。ARM将其技术授权给世界上许多著名的半导体、软件和OEM厂商,每个厂商得到的都是一套独一无二的ARM相关技术及服务。利用这种合伙关系,ARM很快成为许多全球性RISC标准的缔造者。

ColdFire:  Freescale(原Motorola公司半导体产品部)公司在M68K基础上开发的微处理器芯片。ColdFire系列芯片不仅具有片内Cache、MAC及SDRAM控制器等微处理器的特征,同时片内还具有各种接口模块,如GPIO、QSPI、UART、快速以太网控制器及USB,这是微控制器的特征。因此,ColdFire系列芯片不但具有微处理器的高速性,还具有微控制器的使用方便等特征。ColdFire系列芯片既支持BDM调试,也支持JTAG调试。到目前为止,ColdFire系列芯片已有近50种,适用于不同功能、不同应用。

MIPS:  MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。MIPS的意思“无内部互锁流水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。它最早是在80年代初期由斯坦福(Stanford)大学Hennessy教授领导的研究小组研制出来的。MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。它采用精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯片。和英特尔采用的复杂指令系统计算结构(CISC)相比,RISC具有设计更简单、设计周期更短等优点,并可以应用更多先进的技术,开发更快的下一代处理器。MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一,新的架构集成了所有原来MIPS指令集,并增加了许多更强大的功能。

 

二.聚焦ColdFire:贵族后裔,ARM之左,众芯之右

昔日32位MCU中的王者,嵌入式系统设计的首选是谁?经大泽查证,貌似摩托68K。而ColdFire正是68K凤凰涅槃浴火重生之后的那些芯。只是此时,冷火易姓飞思卡尔。

ColdFire 系列由V1到V4共四个系列几十种MCU组成,广泛分布于市场的高,中,低端,值得一提的是32位的V1系列可与8位的9S08系列完全兼容。

         ColdFire系列MCU命名规则如下:

         ColdFire V1 的产品以MCF51xx命名,

         ColdFire V2 的产品以MCF52xx命名,

         ColdFire V3 的产品以MCF53xx命名,

         ColdFire V4 的产品以MCF54xx命名。

 

三.Cortex-M3风光无限,Cortex-M4能否延续,且看四国混战

Cortex-M3开创了一个新时代,即使是在金融危机的背景之下,也依旧风景独好!以至于M3方兴未艾,M4已喷薄而出(让我想到了布莱尔和布朗,哈哈)。

以下是我搜集来的四大M4厂商的竞争宣言:

         2010年8月,飞思卡尔说:我是最早的;

         2010年11月,NXP说:我是双核的;

         2011年9月16日,ST说:我是性能最高的;

         2011年9月20日,TI说:我是性价比最高的;

这么火爆的出场,怎么能不让人动心?学吧,学会了,收获的不仅仅是自信!

尽管ST公司的梁平先生说:M4不是用来取代M3的,它只是多了浮点运算功能。如果你不需要浮点DSP,M3就足够了。但是,我还是看好M4,它将引领一个32位MCU铺天盖地席卷全球的新时代,学电子信息工程的我,决定笨鸟先飞,尽管好像已经有点LATE了。

注:小黑体字为引用内容,非大泽撰写或学习笔记!另,本系列博文谢绝转载,谢谢!