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一、什么是ARM
二. Cortex 内核
三.什么是STM32
四.STM32核心板原理图#xff1a;
五.STM32的内部结构#xff1a;
六.stm32系统结构简化图
STM32基本原理分析#xff1a;
七.典型型号——STM32F103ZET6
stm32——32位单片机#xff08;数据总线是32位的
五.STM32的内部结构
六.stm32系统结构简化图
STM32基本原理分析
七.典型型号——STM32F103ZET6
stm32——32位单片机数据总线是32位的
一、什么是ARM
ARM这个缩写包含两个意思: 一是指ARM公司二是指ARM公司设计的低功耗CPU及其架构包括ARM1~ARM11与Cortex, 其中被广泛应用的是ARM7、 ARM9、ARM11以及Cortex系列。 ARM公司及其ARM架构
ARM是全球领先的32位嵌入式RISC芯片内核设计公司。RISC的英文全称是ReducedInstruction Set Computer, 对应的中文是精简指令集计算机。
特点是所有指令的格式都是一致的所有指令的指令周期也是相同的并且采用流水线技术。
ARM公司本身并不生产和销售芯片它以出售ARM内核的知识产权为主要模式。全球顶尖的半导体公司例如Actel、TI、 ST、Fujitsu、 NXP等均通过购买ARM的内核结合各自的技术优势进行生产和销售共同推动基于ARM内核包括Corter内核的嵌入式单片机的发展。ARM的设计具有典型的精简指令系统(RISCO) 风格。ARM的体系架构已经历了个版本版本号分别是VI~V6。 二. Cortex 内核
Cortex是ARM的全新一代处理器内核它在本质上是ARM V7架构的实现它完全有别于ARM的其他内核是全新开发的。按照3类典型的嵌入式系统应用即高性能、微控制器、实时类它又分成3个系列即Cortex-A、Cortex-M、 Cortex-R。而STM32就属于Cortex-M系列。 Cortex-M旨在提供一种高性能、低成本的微处理器平台以满足最小存储器、小引脚数和低功耗的需求同时兼顾卓越的计算性能和出色的中断管理能力。目前典型的、使用最为广泛的是Cortex-M0、Cortex-M3、 Cortex-M4。 与MCS-51单片机采用的冯●诺依曼结构不同Cortex-M 即stm32采用的是哈佛结构即程序存储器和数据存储器不分开、统一编址。
程序存储器程序储存器的缩写是PCProgram Counter它是一种专门用于指向当前正在执行的指令位置的寄存器通常在CPU的结构中使用。程序储存器的作用是帮助计算机实现分步执行指令的功能可以控制程序的运行顺序、管理数据传输和存储等。
数据存储器RAM 三.什么是STM32
STM32是意法半导体(STMicroelectronics) 较早推向市场的基于Cortex-M 内核的微处理器系列产品该系列产品具有成本低、功耗优、性能高、功能多等优势。 STM32目前常用的有STM32F103~107系列简称“1系列”最近又推出了高端系列STM32F4xx系列简称“4系列”。前者基于Cortex-M3内核后者基于Cortex-M4内核。
STM32F4xx系列在以下诸多方面做了优化: (1)增加了浮点运算: (2) DSP处理; (3)存储空间更大高达1M字节以上; (4)运算速度更高以168MHz高速运行时可达到210DMIPS的处理能力: (5)更高级的外设新增外设例如照相机接口、加密处理器、USB高速OTG接口等提高性能更快的通信接口更高的采样率带FIFO的DMA控制器。 四.STM32核心板原理图 五.STM32的内部结构 六.stm32系统结构简化图 STM32基本原理分析
1程序存储器、静态数据存储器、所有的外设都统一编址地址空间为4GB 2可将Cortex-M3内核视为STM32的“CPU,程序存储器、静态数据存储器、所有的外设均通过相应的总线再经总线矩阵与之相接。Cortex-M3内核控制程序存储器、静态数据存储器、所有外设的读写访问。 3STM32的功能外设较多分为高速外设、低速外设两类各自通过桥接再通过AHB系统总线连接至总线矩阵从而实现与Cortex-M3 内核的接口。两类外设的时钟可各自配置速度不一样。具体某个外设属于高速还是低速已经被ST明确规定。所有外设均有两种访问操作方式一是传统的方式 通过相应总线由CPU发出读写指令进行访问这种方式适用于读写数据较小、速度相对较低的场合二是DMA方式即直接存储器存取在这种方式下外设可发出DMA请求不再通过CPU而直接与指定的存储区发生数据交换因此可大大提高数据访问操作的速度。 4STM32的系统时钟均由复位与时钟控制器RCC产生它有一整套的时钟管理设备由它为系统和各种外设提供所需的时钟以确定各自的工作速度。
七.典型型号——STM32F103ZET6
根据程序存储容量ST芯片分为三大类LD(小于64KB)、 MD(小于256KB)、HD(大于256KB)
STM32F103ZET6类型属于第三类它是STM32系列中的一个典型型号。
以下是它的性能简介: (1)基于ARM Cortex-M3核心的32位微控制器LQFP-144封装
(2)512KB片内Flash(相当于硬盘程序存储器)64KB片内RAM(相当于内存数据存储器),片内Flash支持在线编程 (IAP)。
(3)高达72MHz的系统频率数据、指令分别走不同的流水线以确保CPU运行速度达到最大化。
(4)通过片内BOOT区可实现串口的在线程序烧写(ISP)。
(5)片内双RC晶振提供8MHz和40kHz的频率。
(6)支持片外高速晶振(8MHz)和片外低速晶振(32kHz)。其中片外低速晶振可用于CPU的实时时钟带后备电源引脚用于掉电后的时钟行走。
(7)42个16位的后备寄存器(可以理解为电池保存的RAM),利用外置的纽扣电池实现掉电数据保存功能。
(8)支持JTAG、SWD调试。可在廉价的J-LINK的配合下实现高速、低成本的开发调试方案。
(9)多达80个GPIO(大部分兼容5V逻辑)4个通用定时器2个高级定时器 2个基本定时器; 3路SPI接口;2路IIS接口; 2路IIC接口; 5路USART;1个USB从设备接口; 1个CAN接口; 1个SDIO接口; 可兼容SRAM、NOR和NAND Flash接口的16位总线的可变静态存储控制器(FSMC)
103个共16通道的12位ADC2个共2通道的12位ADC支持片外独立电压基准。ADC转换速率最高可达1us
11CPU的工作电压范围2.0~3.6V
