ARM-Prozessoren im Vergleich ARM7-Core oder Cortex-M3 als Basis?

Im 32-Bit-ARM-Prozessor-Bereich stehen heute u.a. der Cortex-M3 oder ein ARM7TDMI zur Wahl. Welche Kriterien sprechen für die jeweilige Auswahl? Die Komplexität, Datenverarbeitungsgeschwindigkeit, Kosten und Stromaufnahme der beiden Architekturen sollen hier näher untersucht werden.

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Der ARM Cortex-M3 ist eine Implementierung der ARM7v-Architektur, einer Weiterentwicklung der Embedded-Prozessor-Cores von ARM. Die Harvard-Architektur ist schneller aber physikalisch komplexer als eine von-Neumann-Architektur. Mit Moore‘s Law wird die Komplexität aber weniger relevant; der höhere Datendurchsatz ist entscheidend.

Der Cortex-M3 wurde für geringe Kosten und niedrige Stromaufnahme entwickelt und findet seinen Einsatz vor allem in den Märkten Automotive und Wireless. ARM lizenziert das Design an Unternehmen, die ihre eigene Implementierung erstellen. Der erste Lizenznehmer war Luminary Micro (jetzt zu Texas Instruments gehörig), die Bausteine zum Volumenpreis von unter 1 US-$ anbieten.

Der ARM7TDMI ist von einem etablierten Ecosystem mit Entwicklungs-Tools und Software umgeben. Er ist bereits seit einem Jahrzehnt auf dem Markt, wird von zahlreichen MCU-Herstellern unterstützt und ist das Arbeitstier im Embedded-Markt. Der Cortex-M3 ist ein kleinerer Core, der die Kosten senken und die Datenverarbeitungsgeschwindigkeit erhöhen soll.

Thumb-2-Befehlssatz

Er enthält Systemperipherie (z.B. den Interrupt-Controller), eine Busmatrix und Debugging-Funktionen, die normalerweise durch den MCU-Implementierer hinzugefügt werden. Er verfügt über einen Sleep-Modus und optional über eine Eight-Region Memory Protection Unit. Der Core wurde für den Thumb-2-Befehlssatz entwickelt und reduziert die Assembler-Nutzung auf ein Minimum.

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