ARM M33架构入门

概述

Arm   Cortex-M33核心处理器专为需要高效安全或数字信号控制的物联网和嵌入式应用而设计。该处理器具有许多可选功能，包括数字信号处理扩展 (DSP)、用于硬件强制隔离的TrustZone 安全性、内存保护单元 (MPU)和浮点单元 (FPU)。

Cortex-M33 的性能比 Cortex-M4 高出约 20%，达到1.5 DMIPS/MHz和4.09 CoreMark/MHz。

Cortex-M33 处理器实现了实时确定性、能源效率、软件生产力和系统安全性之间的最佳结合。这为不同行业的许多新应用和机会打开了大门。

主要优势

Armv8-M架构

Cortex-M33 受益于Armv8-M 架构。该架构实现了专为低延迟处理而设计的编程器模型，并提供了实现基于受保护内存系统架构 (PMSA) 的内存保护单元 (MPU) 的选项。它包括用于系统范围硬件隔离的TrustZone 技术，为系统提供机密性。

TrustZone 技术

TrustZone 创建了一个安全、隔离的世界，为系统提供机密性和完整性，保护您的芯片免受软件攻击。它使智能和连接功能能够部署在传感器中，同时保护传输的数据。

得益于 Cortex-M33 处理器上的 TrustZone 安全性，程序员可以使用熟悉的编程模型来实现软件隔离，并更轻松地创建现代物联网设备所需的安全基础。

更低的设计成本和更简单的系统设计

Cortex-M33 包括数字信号处理 (DSP)、单指令多数据 (SIMD) 和 MAC 指令，有助于降低设计成本并简化整体系统设计、软件开发和调试。

Cortex 微控制器软件接口标准 (CMSIS) 为 Cortex-M 处理器及其外设提供一致的设备支持和简单的软件接口。这简化了软件重用，缩短了微控制器开发人员的学习曲线，并缩短了新设备的上市时间。

应用范围广

Cortex-M33 内核配备了基本的微控制器功能，包括低延迟中断处理、集成睡眠模式、调试和跟踪功能，使其成为大多数应用的理想处理器，包括工业、智能计量、可穿戴设备、家庭自动化和医疗应用程序。

机器学习就绪

具有机器学习功能的用例正在扩展和改变我们与各地设备和机器交互的方式。Cortex-M33 处理器具有足够的可扩展性和灵活性，足以运行任何类型的机器学习工作负载。

具有尺寸和功耗限制的可穿戴设备必须连续处理多个传感器馈送，以最大限度地提高响应能力。Cortex-M33 的处理能力和安全基础允许在传感器中部署智能和连接功能，同时保护传输的数据。

安全保证

具有 TrustZone 和内存保护功能的 Cortex-M33 处理器已通过 Common Criteria ISO 15408 标准的 EAL6+ 认证 ，为需要高级别保护的应用（例如智能卡、SIM 卡和银行卡）提供安全保证。

• 适用于 Armv8-M 的可选 TrustZone，具有最多 8 个区域的可选安全属性单元
• 堆栈限制检查

内存保护	用于进程隔离的可选内存保护单元 (MPU)，最多具有 16 个 MPU 区域和一个后台区域 - 如果实施 TrustZone，则可以有一个安全和一个非安全 MPU。

内核的主要特性

• Armv8-M架构
• 总线接口 AHB-lite，哈佛总线架构
• Thumb/Thumb-2 子集指令支持
• 3级管道
• 适用于 Armv8-M 的可选 TrustZone，具有最多 8 个区域的可选安全属性单元
• DSP扩展：可选DSP/SIMD指令、单周期16/32位MAC、单周期双16位MAC、8/16位SIMD运算
• 浮点单元：可选单精度浮点单元，符合 IEEE 754 标准
• 可选内存保护单元 (MPU)，每个安全状态最多有 16 个区域
• 不可屏蔽中断 (NMI) 和多达 480 个具有 8 至 256 个优先级的物理中断
• 唤醒中断控制器
• 多种睡眠模式，具有集成等待中断 (WFI)、等待事件 (WFE) 以及退出时睡眠功能、睡眠和深度睡眠信号
• JTAG 和串行线调试端口，具有多达 8 个断点和 4 个观察点
• 可选指令跟踪 (ETM)、微跟踪缓冲区 (MTB)、数据跟踪 (DWT) 和仪表跟踪 (ITM)