Cortex-M4 liefert DSP- und Floatingpoint-Funktionen

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Über den konfigurierbaren Debug Port werden die so gesammelten Informationen entweder seriell oder über ein JTAG-Interface externen Debug Tools zur Verfügung gestellt. Der M3 bietet sich für alle komplexeren Anwendungsbereiche von Embedded-Systemen an, wie sie beispielsweise für die Bedienung und Regelung von Systemen und Anlagen aller Industriezweige oder in der Kommunikationstechnik entwickelt werden (Bild 1).

Cortex-M4 liefert DSP- und Floatingpoint-Funktionen

Der Cortex-M4 steigert die Leistung bei der Signalverarbeitung und numerischen Operationen. Die DSP-Befehlssatzerweiterung erleichtert die Implementierung digitaler Filterfunktionen und verbessert die Effektivität der Signalverarbeitung. Die Floating Point Unit erlaubt den Umgang mit sehr großen und kleinen Dezimalzahlen ohne umständliche Zwischenschritte zur Zahlennormierung oder die Anwendung zeitaufwändiger Softwarelösungen. Damit lassen sich auch anspruchsvolle Algorithmen für Steuerungs- und Kommunikationstechnik effizient umsetzen (Bild 2).

In diesem Zusammenhang ist die SIMD-Technologie (single instruction, multiple data) erwähnenswert. Sie erlaubt es, zwei oder vier identische Operationen in einem CPU-Befehlszyklus abzuarbeiten. SIMD unterstützt die für DSP-Algorithmen typischen Operationen, bei denen Multiplikationen und Additionen kombiniert werden (Bild 3). Wenn dabei die Möglichkeit zur Verwendung gepackter Datenformate genutzt wird, lässt sich die Leistung noch weiter gesteigert. Allerdings ist es dazu notwendig, dass bestehende Libraries an die Besonderheiten dieser Befehlssatzerweiterungen angepasst werden.

Bei allen technologischen Verbesserungen bleibt ARM dem Fundament aller Cortex-M-Architekturen treu. Dies gilt gleichermaßen für den Core, den Adressraum mit fest vorgegebener Speicheraufteilung, die Energiesparfunktionen, den Befehlssatz, den Nested Vectored Interrupt Controller, alle Debug- und Trace-Funktionen sowie den Software Interface Standard CMSIS.

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