В чем разница между сериями Cortex-M и Cortex-R?

Это интересно! Я искал, чтобы найти ясную статью, но я не мог найти ясную статью для этого. Также я нашел эту ссылку: ARM Cortex-R и эту ссылку: Cortex-R Series, но они не совсем ясны. на вики-странице пишет:

Ядра предназначены для надежного использования в реальном времени

и на странице Cortex-R написал:

Процессоры ARM Cortex®-R реального времени предлагают высокопроизводительные вычислительные решения для встраиваемых систем, где требуется надежность, высокая доступность, отказоустойчивость, ремонтопригодность и реакция в режиме реального времени.

и эти:

1. Высокая производительность: быстрая обработка в сочетании с высокой тактовой частотой
2. В режиме реального времени: обработка встречает жесткие ограничения в реальном времени на все случаи жизни
3. Безопасный: надежные, надежные системы с высокой устойчивостью к ошибкам
4. Экономически эффективный: функции для оптимальной производительности, мощности и площади

Для номер один: например, для Cortex-M, недавно NXP выпустил серию NXP_LPC4XXX с тактовой частотой 200 МГц, а для Cortex-R вы можете увидеть это: Микроконтроллеры TMS570LS ARM Cortex ™ -R4 , это забавно, потому что у него 180 МГц тактовая частота.

Для номера два: это понятно.

Для номера три: это не ясно! что означает это предложение? значит не Cortex-M безопасно / надежно?

Для номера пять: ну, я думаю, это просто претензия!

У кого есть опыт работы с этой серией (Cortex-R)? Что вы думаете об этом? В чем глубокая и точная разница между сериями Cortex-M и Cortex-R?

Забавно, я использую оба на работе :)

Cortex-M3 (мы используем STM32) - это универсальный микроконтроллер общего назначения, достаточно быстрый и большой (флэш-память) для большинства сложных встроенных приложений.

Тем не менее, R4 совершенно другой зверь - по крайней мере, я использую версию Texas Instruments: RM42, похожую на TMS570. RM42 - это Cortex-R4 с двумя ядрами, работающими в режиме «lock-step» для резервирования, что означает, что одно ядро ​​опережает другое на 2 команды и используется для некоторой проверки и исправления ошибок. Кроме того, одно из ядер (физически) зеркально отражено / перевернуто и повернуто на 90 градусов для улучшения устойчивости к излучению / шуму :)

RM42 работает на более высокой тактовой частоте, чем STM32 (100 МГц против 72 МГц), и имеет несколько иной набор команд и выполняет некоторые инструкции быстрее, чем M3 (например, команды деления выполняются за один цикл на R4, не будучи уверенными, что они работают на M3).

HW таймеры ОЧЕНЬ точны по сравнению с Cortex-M3. Обычно нам нужно статическое смещение, чтобы исправить дрейф на M3s - не так с R4 :)

Где бы я назвал Cortex-M3 универсальным MCU, я бы назвал Cortex-R4 сложным MCU реального времени / безопасности. Если я не ошибаюсь, RM42 соответствует SIL3 ...

IMO R4 - большой шаг вперед по сложности, даже если вы не планируете реально использовать функции реального времени / безопасности.

Действительно хороший пример различия сложности: периферийное устройство SPI имеет 9 регистров управления и состояния на STM32, тогда как RM42 имеет 42. Это похоже на все периферийные устройства :)

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Что бы это ни стоило, в моих случаях использования Cortex-R4 @ 100 МГц обычно на 50-100% быстрее, чем Cortex-M3 @ 72 МГц при выполнении точно таких же задач. Может быть, потому что R4 имеет кэш данных и инструкций?

Другое сравнение, несколько 1000 строк кода C и ASM выполняются при сбросе до достижения вызова main()с подмножеством функций безопасности, которые я в настоящее время использую: D, а не инициализация периферии или что-то еще, только запуск и самотестирование (ЦП, ОЗУ, Flash ECC и т. Д.).

Эта страница имеет более подробную информацию

Семейство ARM Cortex-R (v7-R)

• Исключительная производительность для приложений реального времени.
• Процессоры были разработаны для глубоко встроенных приложений реального времени, где потребность в низком энергопотреблении и хорошем поведении прерываний сбалансирована с исключительной производительностью и сильной совместимостью с существующими платформами.
• Процессоры ARM Cortex®-R реального времени предлагают высокопроизводительные вычислительные решения для встраиваемых систем, где требуется надежность, высокая доступность, отказоустойчивость, ремонтопригодность и реакция в реальном времени.

ARM Cortex-M семейство (v7-M)

• Чувствительные к стоимости решения для детерминированных приложений микроконтроллеров.
• Они были разработаны главным образом для области микроконтроллеров, где необходимость быстрого, высоко детерминированного управления прерываниями сочетается с стремлением к чрезвычайно низкому количеству шлюзов и минимально возможному потреблению энергии.
• Семейство процессоров ARM Cortex ™ -M - это линейка совместимых вверх энергоэффективных и простых в использовании процессоров, разработанных для того, чтобы помочь разработчикам удовлетворить потребности встраиваемых приложений завтрашнего дня. Эти требования включают предоставление большего количества функций при меньших затратах, расширение возможностей подключения, лучшее повторное использование кода и повышение эффективности использования энергии.

Хорошая статья о здесь .

Серия Cortex-R и cortex-M предназначена для различных требований и для различных применений. Важно знать параметры и функции, которые их разделяют, так как могут быть приложения, в которые они оба могут вписаться. Этот документ предназначен для такого сценария и помогает дизайнерам в выборе. Конечная цель - помочь проектировщикам или разработчикам лучше понять архитектуру ARM.