第1章 緒論

本書是為希望了解更多關于Arm Helium技術（Arm Cortex-M系列處理器的矢量擴展）的軟件工程師編寫的。它適合希望從包含專用DSP的系統遷移到Helium的工程師，希望了解或使用最新功能的Cortex-M微控制器用戶，以及那些想要使用Cortex-M處理器入門學習神經網絡和機器學習算法的工程師閱讀。

本書假設讀者對C語言編程有一定了解，但是書中會給出易于理解的示例代碼。我們希望使用高級語言的形式編寫Helium代碼，不過熟悉一些低級代碼和匯編語言的知識對程序的調試和優化會很有用。同樣，為了更好地介紹Helium技術，假設讀者對Cortex-M處理器和DSP理論知識有一定的了解，盡管本書將在必要時簡要回顧這些領域的知識。讀者不妨參考Joseph Yiu寫的關于Cortex-M家族的優秀書籍《Arm Cortex-M23和Cortex-M33微處理器權威指南》[1]，或者Arm Education Media出版的介紹DSP的書籍。

本書不能替代Arm架構參考手冊（Arm Architecture Reference Manual，Arm ARM），后者提供處理器實現的詳細規范，并作為軟件開發人員對Arm指令集架構的參考。

第1章將介紹Helium的主要新特性并將之與其他Arm SIMD和DSP選項進行比較，還將探究每項新特性。第2章介紹SIMD的基礎知識。第3章介紹Helium寄存器、數據格式和其他架構基礎。第4～6章將詳細介紹Helium相關指令集。第7章和第8章介紹關于Helium代碼編寫、性能評估和代碼優化的各種方法。在這些章節的末尾，給讀者留有少量問題，可以用來檢查讀者對關鍵點的理解。在“參考答案”部分可以找到這些問題對應的簡要答案。

本書的其余章節將重點介紹示例，回顧一些基本的DSP操作以及探討它們如何通過Helium實現，然后再介紹一些具體的實際應用。最后，介紹Helium如何將有趣且有用的機器學習算法運行在Cortex-M微控制器上。