ARM Cortex-M系列单片机作为嵌入式系统设计中的主流选择，具有多方面的优势，这些优势使得它们在各种应用中得到了广泛的使用。首先，Cortex-M系列单片机具有低功耗特性，这使得它们非常适合用于电池供电的设备。其低功耗的设计不仅有助于延长电池寿命，还能减少能源消耗，符合当前绿色环保的设计理念。
其次，Cortex-M系列单片机具有较高的性能。虽然它们主要设计用于低功耗应用，但并不意味着牺牲了处理能力。Cortex-M系列提供了多种不同的内核选择，如Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M7等，这些内核具有不同的性能水平，可以满足从简单到复杂的不同应用需求。例如，Cortex-M4和Cortex-M7内核支持浮点运算，这对于需要处理复杂数学运算的应用来说是非常重要的。
此外，Cortex-M系列单片机在安全性和可靠性方面也有显著优势。随着物联网技术的发展，设备的安全问题变得越来越重要。ARM提供了针对Cortex-M系列的安全扩展，如TrustZone技术，这可以帮助开发者构建更安全的应用，保护用户数据和系统安全。
最后，Cortex-M系列单片机的生态系统非常成熟。由于ARM架构的广泛使用，有大量的开发工具、软件库和社区支持可供选择。这大大降低了开发者的开发成本和时间，也使得产品能够更快地推向市场。
综上所述，ARM Cortex-M系列单片机凭借其低功耗、高性能、高安全性和成熟的生态系统，成为了嵌入式系统设计中的优选方案。