介紹過Cortex-A，下面介紹Cortex-R系列——衍生產品中體積最小的ARM處理器，這一點也最不為人所知。Cortex-R處理器針對高性能實時應用，例如硬盤控制器（或固態驅動控制器）、企業中的網絡設備和打印機、消費電子設備（例如藍光播放器和媒體播放器）、以及汽車應用（例如安全氣囊、制動系統和發動機管理）。Cortex-R系列在某些方面與高端微控制器（MCU）類似，但是，針對的是比通常使用標準MCU的系統還要大型的系統。例如，Cortex-R4就非常適合汽車應用。Cortex-R4主頻可以高達600MHz（具有2.45DMIPS/MHz），配有8級流水線，具有雙發送、預取和分支預測功能、以及低延遲中斷系統，可以中斷多周期操作而快速進入中斷服務程序。Cortex-R4還可以與另外一個Cortex-R4 構成雙內核配置，一同組成一個帶有失效檢測邏輯的冗余鎖步（lock-step）配置，從而非常適合安全攸關的系統。

　　Cortex-R5能夠很好的服務于網絡和數據存儲應用，它擴展了Cortex-R4的功能集，從而提高了效率和可靠性，增強了可靠實時系統中的錯誤管理。其中的一個系統功能是低延遲外設端口（LLPP），可實現快速外設讀取和寫入（而不必對整個端口進行“讀取-修改-寫入”操作）。Cortex- R5還可以實現處理器獨立運行的“鎖步（lock-step）”雙核系統，每個處理器都能通過自己的“總線接口和中斷”執行自己的程序。這種雙核實現能夠構建出非常強大和靈活的實時響應系統。

　　Cortex-R7極大擴展了R系列內核的性能范圍，時鐘速度可超過1GHz，性能達到3.77DMIPS/MHz。Cortex-R7上的11級流水線現在增強了錯誤管理功能，以及改進的分支預測功能。多核配置也有多種不同選項：鎖步、對稱多重處理和不對稱多重處理。Cortex-R7還配有一個完全集成的通用中斷控制器（GIC）來支持復雜的優先級中斷處理。不過，值得注意的是，雖然Cortex-R7具有高性能，但是它并不適合運行那些特性豐富的操作系統（例如Linux和Android）的應用，Cortex-A系列才更適合這類應用。

　　最后，我們來討論Cortex-M系列，特別設計針對競爭已經非常激烈的MCU市場。Cortex-M系列基于ARMv7-M架構（用于 Cortex-M3和Cortex-M4）構建，而較低的Cortex-M0+基于ARMv6-M架構構建。首款Cortex-M處理器于2004年發布，當一些主流MCU供應商選擇這款內核，并開始生產MCU器件后，Cortex-M處理器迅速受到市場青睞。可以肯定的說，Cortex-M之于32位 MCU就如同8051之于8位MCU——受到眾多供應商支持的工業標準內核，各家供應商采用該內核加之自己特別的開發，在市場中提供差異化產品。例如，Cortex-M系列能夠實現在FPGA中作為軟核來用，但更常見的用法是作為集成了存儲器、時鐘和外設的MCU。在該系列產品中，有些產品專注最佳能效、有些專注最高性能、而有些產品則專門應用于諸如智能電表這樣的細分市場。

　　Cortex-M3和Cortex-M4是非常相似的內核。二者都具有1.25DMIPS/MHz的性能，配有3級流水線、多重32位總線接口、時鐘速率可高達200MHz，并配有非常高效的調試選項。最大的不同是，Cortex-M4的內核性能針對的是DSP。Cortex-M3和Cortex- M4具有相同的架構和指令集（Thumb-2）。然而，Cortex-M4增加了一系列特別針對處理DSP算法而優化的飽和運算和SIMD指令。以每 0.5秒運行一次的512點FFT為例，如果分別在同類量產的Cortex-M3 MCU和Cortex-M4 MCU上運行，完成同樣的工作，Cortex-M3所需功耗約是Cortex-M4所需功耗的三倍。此外，也有在Cortex-M4上實現單精度浮點單元 （FPU）的選項。如果應用涉及到浮點計算，那在Cortex-M4上完成比在Cortex-M3上完成要快得多。也就是說，對于不使用Cortex- M4上DSP或FPU功能的應用而言，其性能和功耗與Cortex-M3相同。換句話說，如果使用DSP功能，那就選擇Cortex-M4。否則，就選擇 Cortex-M3完成工作。

　　對于成本特別敏感的應用或者正在從8位遷移到32位的應用而言，Cortex-M系列的最低端產品可能是最佳選擇。雖然Cortex-M0+的性能為0.95DMIPS/MHz，比Cortex-M3和Cortex-M4的性能稍稍低一些，但仍可與同系列其他高端產品兼容。Cortex-M0+采用 Thumb-2指令集的子集，而且這些指令大都是16位操作數（雖然所有數據運行都是32位的），這使得它們能夠很好的適應Cortex-M0+所提供的 2級流水線服務。通過減少分支映射，系統就能節約一些整體功耗，而且在大多數情況下，流水線將保留接下來的四個指令。Cortex-M0+還具有專用的總線用于單周期GPIO，這意味著你能夠利用位控制的GPIO實現確定接口，就像8位MCU那樣，但卻以32位內核的性能來處理該數據。

　　Cortex-M0+的另外一個重要的不同特點是增加了微型跟蹤緩沖器（MTB）。該外設可使設計人員在調試過程中使用一些片上RAM來存儲程序分支。這些分支隨后能夠回傳到集成開發環境中，而且可以重建程序流程。這一功能提供了一種初步的指令跟蹤能力，這對于不具備擴展跟蹤宏單元（ETM）功能的 Cortex-M3和Cortex-M4來說比較有意義。從Cortex-M0+中提取的調試信息等級顯著高于8位MCU，這就意味著那些難以解決的調試問題變得更加容易解決。

　　綜上所述，Cortex處理器系列產品為滿足你的應用性能需求而提供了多種選項。無需勞神費力，也無論針對高端平板電腦還是物聯網中超低成本的無線傳感器節點，你都能夠發現一款適合應用所需的處理器。