ARM Cortex-M4内核MCU：哪家的更好？

上月，意法半导体（ST）与德州仪器（TI）相继宣布推出基于ARM Cortex-M4的MCU。在这之前，恩智浦（NXP）与飞思卡尔（Freescale）也曾宣布过M4产品的推出。对于后两家厂商的产品，笔者仅见文字，所获信息有限，不便过多评论。这里根据从ST与TI两发布会获得的信息稍作分析。

Cortex-M4：比Cortex-M3多了DSP功能

去年2月，ARM公司发布Cortex-M4处理器。关于Cortex-M4与Cortex-M3的区别，ST公司梁平先生说得很直白：M4不是用来取代M3的，它只是多了浮点运算功能。如果你不需要浮点DSP，M3就足够了。梁平说，Cortex-M4的DSP性能比16位DSP芯片要好，但不及32位DSP芯片。Cortex-M4微控制器的目标应用包括电机控制、汽车电子、电源管理、嵌入式音频以及工业自动化。

ST：我们的F4系列最快

上月参加北京媒体见面会的有ST微控制器全球市场部总监Daniel Colonna先生、大中国暨南亚地区微控制器与微处理器应用部高级经理梁平先生和北中国区市场部经理曹锦东先生。ST宣称，他们基于Cortex-M4内核的STM32 F4系列微控制器是全球性能最强的Cortex-M微控制器。归功于强大的ART实时加速器，STM32 F4的处理能力远胜于竞争产品，如下图所示。



笔者认为，ST的主要竞争优势在于其STM32产品的深入人心。STM32是非常成功的ARM Cortex-M3微控制器。至2011年一季度，STM32占Cortex-M内核产品出货量的45%，产品认知度非常高。F4系列的加入为ST公司的客户提供了更多的选择，巩固力量ST在Cortex-M产品方面的领先地位。

ST的F4系列采用自主的90nm工艺制作。在100MHz工作频率下，F4的运行电流小于20mA（工作电压1.2V）。

TI：我们的Stellaris最合适

TI此次推出的Stellaris Cortex-M4F微控制器的工作频率是80MHz。该公司Stellaris微控制器业务部总经理Jean Anne Booth称，80MHz是最好的性能、功耗价格平衡点。如果客户需要性能更高的产品，TI有其他的产品线可供选择。TI公司产品线及其宽广，提供从不到1美元的Stellaris到超过1GHz的A8、A9产品。这样看来，TI的确没有必要刻意追求Cortex-M4微处理器的极致性能。

Booth女士称，TI的Cortex-M4F微控制器的优势有以下几点。首先是高性能模拟集成。它具备两个1 MSPS 12 位ADC，且无需硬件平均，另外具备三个模拟比较器。其次，连接功能丰富。其外设包括8个UART、6个I2C、4个SPI、2个CAN和1个USB OTG。最后，归功于TI先进的65nm工艺，Stellaris MCU的功耗很低。M4F待机电流低可至1.6 μA，运行RTC 模式低至1.7 μA，唤醒时间不高于500μs。产品的框图如下所示。



两家公司都为新产品提供丰富的工具和软件支持。值得一提的是，ST公司的STM32F4DISCOVERY体验套件售价仅14.9美元，非常适合小公司和个人用户用于快速产品评估和样机制作。