Redpine MCU和WiseMcuTM系列包括用于用戶(hù)應(yīng)用的ARM?Cortex?M4處理器（修訂版R0P1）。Cortex-M4處理器是為微控制器市場(chǎng)設(shè)計(jì)的高性能32位處理器。它為開(kāi)發(fā)人員提供了巨大的好處，包括：

　　?卓越的處理性能與快速中斷處理相結(jié)合

　　?增強(qiáng)的系統(tǒng)調(diào)試，具有廣泛的斷點(diǎn)和跟蹤功能

　　?高效的處理器核心、系統(tǒng)和內(nèi)存

　　?具有集成睡眠模式的超低功耗

　　?平臺(tái)安全可靠性，帶集成內(nèi)存保護(hù)單元（MPU）。

　　Cortex-M4處理器是建立在高性能處理器核心之上的，具有三級(jí)流水線哈佛架構(gòu)，非常適合需要嵌入式應(yīng)用程序。處理器通過(guò)高效的指令集和廣泛優(yōu)化的設(shè)計(jì)，提供高端的處理硬件，包括符合IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的單精度浮點(diǎn)計(jì)算、單周期和SIMD乘法與累加功能、飽和運(yùn)算和ETIC和專(zhuān)用硬件部門(mén)。

　　為了方便成本敏感設(shè)備的設(shè)計(jì)，Cortex-M4處理器實(shí)現(xiàn)了緊密耦合的系統(tǒng)組件，減少了處理器面積，同時(shí)顯著提高了中斷處理和系統(tǒng)調(diào)試能力。Cortex-M4處理器實(shí)現(xiàn)基于Thumb-2技術(shù)的Thumb?指令集版本，確保高代碼密度和降低程序內(nèi)存需求。Cortex-M4指令集提供了現(xiàn)代32位體系結(jié)構(gòu)所期望的卓越性能，具有8位和16位微控制器的高代碼密度。

　　Cortex-M4處理器緊密集成了一個(gè)可配置的NVIC，以提供業(yè)界領(lǐng)先的中斷性能。NVIC包括不可屏蔽中斷（NMI），并提供多達(dá)64個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。處理器核心和NVIC的緊密集成提供了中斷服務(wù)例程（ISR）的快速執(zhí)行，大大減少了中斷延遲。這是通過(guò)寄存器的硬件堆疊以及暫停加載多個(gè)操作和存儲(chǔ)多個(gè)操作的能力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。中斷處理程序不需要包裝在匯編程序代碼中，從而從ISR中除去任何代碼開(kāi)銷(xiāo)。尾鏈優(yōu)化還顯著降低了從一個(gè)ISR切換到另一個(gè)ISR時(shí)的開(kāi)銷(xiāo)。為了優(yōu)化低功耗設(shè)計(jì)，NVIC集成了睡眠模式，其中包括深度睡眠功能，使整個(gè)設(shè)備在保持程序狀態(tài)的同時(shí)快速斷電。

　　系統(tǒng)級(jí)接口

　　Cortex-M4處理器使用AMBA?技術(shù)提供多個(gè)接口，以提供高速、低延遲的內(nèi)存訪問(wèn)。它支持未對(duì)齊的數(shù)據(jù)訪問(wèn)并實(shí)現(xiàn)原子位操作，從而實(shí)現(xiàn)更快的外圍控制、系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)鎖和線程安全的布爾數(shù)據(jù)處理。

　　Cortex-M4處理器有一個(gè)內(nèi)存保護(hù)單元（MPU），它提供細(xì)粒度內(nèi)存控制，使應(yīng)用程序能夠利用多個(gè)特權(quán)級(jí)別，根據(jù)任務(wù)分離和保護(hù)代碼、數(shù)據(jù)和堆棧。這種要求在許多嵌入式應(yīng)用程序（如汽車(chē)）中變得至關(guān)重要。

　　Cortex-M4處理器實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的硬件調(diào)試解決方案。這通過(guò)傳統(tǒng)的JTAG端口或2針串行線調(diào)試（SWD）端口提供了處理器和內(nèi)存的高系統(tǒng)可見(jiàn)性，該端口非常適合微控制器和其他小型封裝設(shè)備。

　　對(duì)于系統(tǒng)跟蹤，處理器將檢測(cè)跟蹤宏單元（ITM）與數(shù)據(jù)觀察點(diǎn)和分析單元集成在一起。為了能夠?qū)@些生成的系統(tǒng)事件進(jìn)行簡(jiǎn)單且經(jīng)濟(jì)高效的分析，串行線查看器（SWV）可以通過(guò)單個(gè)管腳導(dǎo)出軟件生成的消息流、數(shù)據(jù)跟蹤和分析信息。

　　flash補(bǔ)丁和斷點(diǎn)單元（fpb）提供最多8個(gè)硬件斷點(diǎn)比較器，調(diào)試人員可以使用。FPB中的比較器還提供代碼存儲(chǔ)區(qū)域中程序代碼中最多8個(gè)字的remap函數(shù)。這使得存儲(chǔ)在不可擦除、基于ROM的微控制器上的應(yīng)用程序能夠在設(shè)備中有一個(gè)小的可編程內(nèi)存（例如閃存）時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。在初始化過(guò)程中，ROM中的應(yīng)用程序從可編程存儲(chǔ)器中檢測(cè)是否需要補(bǔ)丁。如果需要一個(gè)補(bǔ)丁，應(yīng)用程序?qū)?duì)fpb進(jìn)行編程以重新映射多個(gè)地址。當(dāng)這些地址被訪問(wèn)時(shí)，訪問(wèn)被重定向到fpb配置中指定的remap表，這意味著不可修改的rom中的程序可以被修補(bǔ)。