【STM32】2.基础知识和理论

课时1.什么是ARM

1.1名称

Acorn RSIC Machine的简称，Acorn公司发明

1.2历史

 

1.3ARM内核与分类

以cortex-a、cortex-r、cortex-m进行比较

A系列：Application Processors（应用处理器）–面向移动计算，智能手机，服务器等市场的的高端处理器。这类处理器运行在很高的时钟频率（超过1GHz），支持像Linux，Android，MS Windows和移动操作系统等完整操作系统需要的内存管理单元（MMU）。 如果规划开发的产品需要运行上述其中的一个操作系统，你需要选择ARM 应用处理器。

R系列：Real-time Processors（实时处理器）–面向实时应用的高性能处理器系列，例如硬盘控制器，汽车传动系统和无线通讯的基带控制。多数实时处理器不支持MMU，不过通常具有MPU、Cache和其他针对工业应用设计的存储器功能。实时处理器运行在比较高的时钟频率（例如200MHz 到 >1GHz ），响应延迟非常低。虽然实时处理器不能运行完整版本的Linux和Windows操作系统，但是支持大量的实时操作系统（RTOS）。

M系列：Microcontroller Processors（微控制器处理器）–微控制器处理器通常设计成面积很小和能效比很高。通常这些处理器的流水线很短，最高时钟频率很低（虽然市场上有此类的处理器可以运行在200Mhz之上）。 并且，新的Cortex-M处理器家族设计的非常容易使用。因此，ARM 微控制器处理器在单片机和深度嵌入式系统市场非常成功和受欢迎。

注意：cortex-m不可以运行Linux操作系统，因为M系列没有Linux操作系统必备的内存管理单元（MMU）

1.4M0、M3、M4内核性能对照表

 

 1.5常见ARM处理器生产商和产品

 

 

课时2.什么是STM32

2.1分类

 

 

课时3.STM32命名规范

 

课时4.内核与存储器

4.1SRAM和Flash对比

 

4.2工作配合关系

 

 

课时5.时钟、复位和电源管理

5.1总览

其中：

额定使用3.3V供电

上电复位POR、断电复位PDR、PVD：设定一个电压，低于该值时保护性复位

时钟：周期性产生方波

RC振荡器：电容、电阻构成的振荡器

PLL：锁相环，可以将一个频率按倍数输出更高频率，倍频器

RTC振荡器：实时时钟振荡器

5.2时钟分类

 

 所有高速时钟都是为系统内核提供速度的，所有低速的都是为RC提供速度的。

RC振荡器指电容电阻组成的振荡器，对温度敏感；晶体振荡器体积大都是外部的、温漂小更准确。

 注意以下缩写

H：high，S：晶体，I：Inside，E：Extern外部的

 

 

课时6.低功耗和ADC

6.1低功耗

主要用在电池供电时

6.2ADC模数转换器

 

 DMA可以独立地采集数据到SRAM中，不需要CPU来处理这类事情。

 

课时7.DMA和I/O端口

 7.1DMA

在不用CPU耗时的情况下采集数据

 

 

 

 

7.2I/O端口

 

 

 

 

 

 

 

 所有的端口复用情况

 

 

课时8.调试模式与定时器

8.1调试模式

 连接调试接口，可以在线调试，基于ARM内核

有2种接线方式，JTAG和SW，SW使用线较少。

 

 

 

8.2定时器

 

定时器按一定的频率进行累加/累减，在到达极限移除时，就会输出一个信号。

 

 

 

 

 

 

 

 

课时9.看门狗和滴答定时器

9.1看门狗含义

一个定时器，用于监控CPU的状态，当该定时器长时间得不到响应时将强行复位单片机。

喂狗：将定时器的计数清零。

9.2看门狗的类型

 

 9.3系统滴答定时器

实时操作系统最重要的工作就是多任务，而多任务依靠的就是滴答定时器提供时间片来轮询任务、隔离任务。

 

 课时10.I2C和USART接口

10.1 I2C

 

 10.2 USART

 

 根据距离的不同，选择不同的协议：

 

 

 

课时11. SPI、CAN、USB接口

11.1SPI接口

 

 

 

 CS：Chip Selection片选信号

 

11.2 CAN总线

 

 

 

 

 设备数量无限制，坏掉的设备可以自动剔除出网络，每个设备都可以作为主设备。

 

11.3 USB接口

 

 

 

 

课时12.CRC校验和芯片ID

12.1CRC校验

 

 

 

12.2芯片ID

 

 

 

 

 课时13.内部功能总结回顾

13.1功能划分

 

13.2嵌套的向量式中断控制器

 

13.3外部中断/事件控制器

 

13.4自举模式

 

13.5时钟和启动

 

13.6整体系统框图

 

 

课时14.单片机引脚定义

14.1板载分布

 

14.2针脚逻辑