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STM32介紹以及與通常ARM的區別
ARM是英國的芯片設計公司,其最成功的莫過于32位嵌入式CPU核----ARM系列,最常用的是ARM7和ARM9,ARM公司主要提供IP核,就是CPU的內核結構,只包括最核心的部分,并不是完整的處理器. ARM把這個核賣給各大半導體公司,如 Pllips 三星 ,ATMEL 等等,許多公司,甚至Intel.
ARM為了對付 8位機市場,最近推出了 Cortex-M3核,STM32就是意大利的意法半導體基于Cortex-M3的32位嵌入式處理器,Cortex_M3核 性價比更高,價格低,可以與8位單片機競爭
ARM Cortex-M3 處理器初探
單片機市場的規模可以用“巨無霸”來形容，預計到2010時每年能有20G片的出貨量。世界各地的器件供應商紛紛亮出自己的得意之作，他們提供的器件和架構也是各具特色。業界內部可謂是百花齊放，熱鬧非凡，好戲不斷。各行各業對單片機能力的要求也一直“得寸進尺”，而且還又要馬兒跑，又要馬兒不吃草——處理器必須在不怎么增加主頻和功耗的條件下干更多的活兒。 另一方面， 處理器之間的互連也在加深， 看這一串串熟悉的字眼： 串口，USB，以太網，無線數傳……處理器如欲支持這些數據通道，就必須在片上塞進更多的外設。軟件方面的情況也如出一轍：應用程序的功能一直在花樣翻新，性能需求也是變本加厲：更高的運算速度，更硬的實時能力，更多的功能模塊，更炫的圖形界面，……所有這些要求單片機都得照單全收。在這個大環境下，ARM Cortex‐M3處理器，作為Cortex系列的處女作，為了讓32位處理器入主作莊單片機市場，轟轟烈烈地誕生了！由于采用了最新的設計技術，它的門數更低，性能卻更強。許多曾經只能求助于高級32位處理器或DSP的軟件設計，都能在M3上跑得很快很歡。相信用不了多久，M3就一定能在32位嵌入式處理器市場中脫穎而出，像當年8051推動整個業界那樣，再次放飛設計師的夢想，實現多年的夙愿！
M3的招牌功夫包括：
1 性能強勁。在相同的主頻下能做處理更多的任務，全力支持勁爆的程序設計。
2 功耗低。延長了電池的壽命——這簡直就是便攜式設備的命門（如無線網絡應用）。
3 實時性好。采用了很前衛甚至革命性的設計理念，使它能極速地響應中斷，而且響應中斷所需的周期數是確定的。
4 代碼密度得到很大改善。一方面力挺大型應用程序，另一方面為低成本設計而省吃儉用。
5 使用更方便。現在從8位/16位處理器轉到32位處理器之風刮得越來越猛，更簡單的編程模型和更透徹的調試系統，為與時俱進的人們大大減負。 更多的技術交流請加2269819323 了解更多www.edu118.com
6 低成本的整體解決方案。讓32位系統比和8位/16位的還便宜，低端的Cortex‐M3單片機甚至還賣不到1美元。
7 遍地開花的優秀開發工具。免費的，便宜的，全能的，要什么有什么。
降低成本還有一招，就是使基礎代碼在所有系統中都可以重用，至少要方便移植。CMA的內核架構非常精工細作，使它與C語言成為了一個夢幻絕配。優質的C程序代碼三下五除二就可以移植并重用，使升級和移植一下子從攔路虎變成了紙老虎。
值得一提的是，M3并不是第一個被拿去做萬金油型處理器的內核。那廉頗雖老卻依然驍勇的ARM7/ARM9處理器，在通用嵌入式處理器市場中德高望重，至今擁有無數鐵桿粉絲。半導體業界的群英們，像NXP（philips）、TI、Atmel、OKI、ST等，都以ARM為內核，做出了各自身懷絕技的32位MCU。ARM7作為最受歡迎的32位嵌入式處理器，被載入了亮煌煌的幾頁史冊——每年超過10億片出貨量，為各行各業的嵌入式設備中都找得到它們的身影。
M3作為ARM7的后繼者，大刀闊斧地改革了設計架構。從而顯著地簡化了編程和調試的復雜度，處理能力也更加強大。除此之外，CM3還突破性地引入了很多時尚的甚至嶄新的技術，專門滿足單片機應用程序的需求。比如，服務于“使命‐關鍵”應用的不可屏蔽中斷，極度敏捷并且擁有確定性的嵌套向量中斷系統，原子性質的位操作，還有一個可選的內存保護單元。這些令人驚艷和振奮的新特性，讓老的ARM玩家們再次找到“初戀”時烈焰迸發的感覺，也使萍水相逢就有激爽觸電般的體驗！相信讀者一旦有機會用到了它，就會為它的秀外慧中而贊嘆，愛不釋手！
Cortex-M3 處理器內核 vs. 基于Cortex-M3的MCU
Cortex‐M3處理器內核是單片機的中央處理單元（CPU）。完整的基于CM3的MCU還需要很多其它組件。在芯片制造商得到CM3處理器內核的使用授權后，它們就可以把CM3內核用在自己的硅片設計中，添加存儲器，外設，I/O以及其它功能塊。不同廠家設計出的單片機會有不同的配置，包括存儲器容量、類型、外設等都各具特色。本書主講處理器內核本身。如果想要了解某個具體型號的處理器，還需查閱相關廠家提供的文檔。
一路走來
讓我們回頓一下ARM的進化史，你會知道為什么會有品種如此之多的ARM處理器和ARM架構。ARM在1990年成立，當初的名字是“Advanced RISC Machines Ltd.,”，當時它是三家公司的合資——它們分別是蘋果電腦，Acorn電腦公司，以及VLSI技術（公司）。在1991年，ARM推出了ARM6處理器家族，VLSI則是第一個吃螃蟹的人。后來，陸續有其它巨頭：包括TI, NEC, Sharp, ST等，都獲取了ARM授權，它們真正地把ARM處理器大面積地輔開，使得ARM處理器在手機，硬盤控制器，PDA，家庭娛樂系統以及其它消費電子中都大展雄才。
現如今，ARM芯片的出貨量每年都比上一年多20億片以上。不像很多其它的半導體公司，ARM從不制造和銷售具體的處理器芯片。取而代之的，是ARM把處理器的設計授權給相關的商務合作伙伴，讓他們去根據自己的強項設計具體的芯片，這些伙伴可都是巨頭啊。基于ARM低成本和高效的處理器設計方案，得到授權的廠商生產了多種多樣的的處理器、單片機以及片上系統(SoC)。這種商業模式就是所謂的“知識產權授權”。
除了設計處理器，ARM也設計系統級IP和軟件IP。為了挺它們，ARM開發了許多配套的基礎開發工具、硬件以及軟件產品。使用這些工具，合作伙伴可以更加舒心地開發他們自己的產品。
ARM的各種架構版本 更多的技術交流請加2269819323 了解更多www.edu118.com
ARM十幾年如一日地開發新的處理器內核和系統功能塊。這些包括流行的ARM7TDMI處理器，還有更新的高檔產品ARM1176TZ(F)‐S處理器，后者能拿去做高檔手機。功能的不斷進化，處理水平的持續提高，年深日久造就了一系列的ARM架構。要說明的是，架構版本號和名字中的數字并不是一碼事。比如，ARM7TDMI是基于ARMv4T架構的（T表示支持“Thumb指令”）； ARMv5TE架構則是伴隨著ARM9E處理器家族亮相的。 ARM9E家族成員包括ARM926E‐S和ARM946E‐S。ARMv5TE架構添加了“服務于多媒體應用增強的DSP指令”。 后來又出了ARM11，ARM11是基于ARMv6架構建成的。基于ARMv6架構的處理器包括ARM1136J(F)‐S，ARM1156T2(F)‐S，以及ARM1176JZ(F)‐S。ARMv6是ARM進化史上的一個重要里程碑：從那時候起，許多突破性的新技術被引進，存儲器系統加入了很多的嶄新的特性，單指令流多數據（SIMD）指令也是從v6開始首次引入的。而最前衛的新技術，就是經過優化的Thumb‐2指令集，它專為低成本的單片機及汽車組件市場。
ARMv6的設計中還有另一個重大的決定：雖然這個架構要能上能下，從最低端的MCU到最高端的“應用處理器”都通吃，但不能因此就這也會，那也會，但就是都不精。仍須定位準確，使處理器的架構能勝任每個應用領域。結果就是，要使ARMv6能夠靈活地配置和剪裁。對于成本敏感市場，要設計一個低門數的架構，讓她有極強的確定性；另一方面，在高端市場上，不管是要有豐富功能的還是要有高性能的，都要有拿得出手的好東西。
最近的幾年，基于從ARMv6開始的新設計理念，ARM進一步擴展了它的CPU設計，成果就是ARMv7架構的閃亮登場。在這個版本中，內核架構首次從單一款式變成3種款式。
1 款式A：設計用于高性能的“開放應用平臺”——越來越接近電腦了
2 款式R：用于高端的嵌入式系統，尤其是那些帶有實時要求的——又要快又要實時。
3 款式M：用于深度嵌入的，單片機風格的系統中——本書的主角。 讓我們再進距離地考察這3種款式：
1 款式A（ARMv7‐A）：需要運行復雜應用程序的“應用處理器”支持大型嵌入式操作系統（不一定實時——譯注），比如Symbian（諾基亞智能手機用），Linux，以及微軟的Windows CE和智能手機操作系統Windows Mobile。這些應用需要勁爆的處理性能，并且需要硬件MMU實現的完整而強大的虛擬內存機制，還基本上會配有Java支持，有時還要求一個安全程序執行環境（用于電子商務——譯注）。典型的產品包括高端手機和手持儀器，電子錢包以及金融事務處理機。
2 款式R（ARMv7‐R）：硬實時且高性能的處理器。標的是高端實時市場。那些高級的玩意，像高檔轎車的組件，大型發電機控制器，機器手臂控制器等，它們使用的處理器不但要很好很強大，還要極其可靠，對事件的反應也要極其敏捷。
3 款式M（ARMv7‐M）：認準了舊世代單片機的應用而量身定制。在這些應用中，尤其是對于實時控制系統，低成本、低功耗、極速中斷反應以及高處理效率，都是至關重要的。
Cortex系列是v7架構的第一次亮相，其中Cortex‐M3就是按款式M設計的。 到目前為止，Cortex‐M3也是款式M中被撫養成人的獨苗。
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發表于 2015-6-9 10:52:54
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