
STM32单片机入门教程的总结。
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简介:
优秀的处理器,辅以卓越的开发工具和工具链,为单片机成就了辉煌,这是单片机开发者辛勤付出的必然结果。正是因此,ARM的工具链工程师和CPU工程师紧密合作,日复一日夜夜不辍地努力设计出精简、优化且精准的ARM7TDMI内部结构,最终使其风光无限地达到巅峰。随后推出的ARMCortex-MB处理器,在成功突破后,便处处展现出ARM体系结构激动人心的全新进展。它基于最新的32位ARMv7架构,并支持高度成熟的Thumb-2指令集,同时引入了诸多前沿且崭新的特性。凭借其卓越和强大的性能,编程模型也更加简洁易用,无论是新手还是经验丰富的开发者都会对其充满喜爱。根据ARM的数据统计,2010年全球Cortex-M系列MCU的出货量高达1.44亿片,而2008年至2011年第一季度期间,STM32累计出货量占Cortex-M系列MCU总出货量的45%,这意味着两个Cortex-M微控制器中至少有一个来自ST公司。众多市场分析机构也普遍认可了ARM强大的增长势头。在32/64位MCU及MPU架构领域,ARM的市场份额于2007年为13.6%,而到2010年已攀升至23.5%,成功超越PowerArchitecture并成为市场占有率最高的架构。Cortex-n3内核是整个Cortex内核系列中的微控制器系列(M)内核或其它两个系列——应用处理器系列(A)与实时控制处理系列(R),这三个系列通常简称为A、R、M系列。这三个系列的内核各自拥有不同的应用场景。Cortex-MB内核专门针对满足存储器和处理器尺寸对产品成本产生巨大影响的广泛市场和应用领域的需求而设计开发,主要应用于低成本、小脚引脚数以及低功耗的应用场景,并且具备极高的运算能力和极强的中断响应能力。Cortex-M3处理器采用纯Thumb-2指令执行方式,从而使该具有32位高性能的ARM内核能够实现8位和16位的代码存储密度。其核心数量仅为300万个(3K),包含必要外设后门数为60万个(60K),从而实现了更小的封装尺寸以及更低的成本。Cortex-n3采用了ARMV7哈佛架构并配备带分支预测的3级流水线;中断延退最大只有12个时钟周期;在末尾连锁时只需要6个时钟周期;同时具有1.25DMIPS/MHz的性能和0.19MW/MHz的功耗。
由于对基于ARM的嵌入式系统开发人员的需求日益增长以及相应的回报丰厚,涌现出大量的培训机构来满足这一需求。这也反映了嵌入式系统的门槛较高:首先是ARM本身的复杂体系结构和编程模型要求我们深入理解汇编指令、熟练掌握ARM与Thumb状态之间的合理切换;其次是ARM芯片、开发板及仿真器的高昂成本直接影响了嵌入式开发的普及速度;再次是高校和社会上高水平嵌入式开发人员的短缺导致大学生和公司职工在入门道路上面临困难;此外培训机构的高额费用虽然提供了高水平指导但往往无法提供长时间的学习机会;最后资金支持不足也直接影响了入门进度。然而基于Cortex-m3内核的ARM处理器的出现及其与优秀Kei开发工具集成带来的优势——自动生成启动代码、简化Bootloader编写、利用Thumb-2指令集避免状态切换带来的额外开销以及降低成本——正在改变这一现状。 Cortex-M3内核通过固定中断控制器、MPU及调试组件等基础设施地址来方便程序移植;同时源代码公开使用库函数可以减少对晦涩难懂汇编语言的使用并允许开发者仅需了解所需功能即可使用C语言实现目标;因此学习 ARM 处理器的门槛得以显著降低, 建议尽可能使用固件库而非自行编写代码, 尽管深入理解寄存器操作对于高效编程至关重要, 但在实际项目中调用固件库函数才是可行的方案 。
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