ARM Cortex™-M1 處理器是第一個專為 FPGA 中的實現設計的 ARM 處理器。Cortex-M1 處理器面向所有主要 FPGA 設備并包括對領先的 FPGA 綜合工具的支持,允許設計者為每個項目選擇最佳實現。Cortex-M1 處理器使 OEM 能夠通過在跨 FPGA、ASIC 和 ASSP 的多個項目之間合理地利用軟件和工具投資來節省大量成本,此外還能夠通過使用行業標準處理器實現更大的供應商獨立性。
ARM Cortex-M1 處理器滿足 FPGA 應用的高質量、標準處理器架構的需要,支持范圍廣泛的 FPGA 設備,包括那些來自 Actel、Altera 和 Xilinx 的設備。
在 FPGA 中使用 ARM Cortex-M1 的優點
* 全部使用標準處理器架構
* 供應商獨立性 - Cortex-M1 處理器支持所有主要 FPGA 供應商
* 軟件和工具可以在 FPGA 和 ASIC/ASSP 之間重用
* 從 FPGA 到 ASIC 的簡單遷移路徑
* 受最大的體系 - ARM Connected Community 的支持
* 易于將 Cortex-M1 處理器設計遷移到更新和最有效的 FPGA
* 受可提供不同性能點解決方案的強大 ARM 處理器路線圖的支持
* ARM 架構已在數十億 ARM Powered® 設備中經過驗證
ARM Cortex-M1 處理器為 FPGA 用戶帶來了廣泛的一系列 ARM Connected Community 工具和操作系統,并提供與 ASIC 優化的處理器(如 ARM Cortex-M3 處理器)的軟件兼容性。開發人員可以在受行業中最大體系支持的單個架構上進行標準化,以降低其硬件和軟件工程成本。
ARM Cortex-M1 的性能
ARM Cortex-M1 頻率和面積
上面的表格旨在提供不同 FPGA 平臺上 Cortex-M1 頻率和面積的準則。請注意,在各個 FPGA 系統中獲取的結果取決于使用的綜合工具、使用的布局布線工具以及所選的配置選項。
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在獲取上面的表格中所示的結果時使用了以下配置選項
* 最小 Cortex-M1 配置(0 K TCM,不調試)
* 采用最快的商業運轉速率等級
評估程序
ARM 現已允許在獲取 Cortex-M1 許可證之前對其進行評估。有兩種可用的評估方法。
可以通過 Arrow Electronics 找到 OpenCores Plus 程序。可以從 Arrow 獲得免費的評估下載。有關此程序的詳細信息,請訪問 Arrow 網站。
還可以通過 Synopsys ReadyIP 程序對 Cortex-M1 進行評估。使用適用于 ARM Cortex-M1 處理器的 Synopsys ReadyIP 流,可以將評估核心集成到您的設計中,并可以從 Actel、Altera 和 Xilinx 中確定您的 FPGA 供應商設備選擇。訪問評估版的核心很快,是通過單擊許可鏈接并進行聯機注冊來完成的。
ARM Cortex-M1 的規格
Cortex-M1 處理器是實現常用的高密度 Thumb-2® 指令集的最新型三階段 32 位 RISC 處理器。這使得處理器和軟件占用空間都可以滿足最小 FPGA 設備的面積預算,同時保留與 ARM7TDMI® 處理器以上任何 ARM 處理器的 Thumb 代碼的兼容性。盡管是 Cortex 處理器系列中最小的處理器,Cortex-M1 處理器仍可以提供 0.8 DMIPS/MHz。
功能集
* 最新型的三階段 32 位 RISC 處理器
* 高頻率、低面積設計
* 可配置指令和數據緊密耦合的內存 (0K - 1024K)
* 集成的中斷控制器
* 支持 1 到 32 個中斷
* 每個中斷 4 個優先級
* 高度可配置的調試邏輯
* 可刪除調試、斷點和觀察點
* Big endian 或 Little endian 可配置性
* 支持快速或小型乘法器配置選項
* AMBA® AHB-Lite 32 位總線接口
兼容性
Cortex-M1 處理器可以在任何使用專有或與供應商無關的合成流的 FPGA 設備上實現。
應用
* 通信
* 廣播
* 汽車
* 消費品
* 軍事/航天
* 工業