STM32 的核心Cortex

1、stm32 的核心cortex 的核心-m3 处理器 stm32 的核心cortex-m3 处理器是一个标准化的微控制器结构，希翼思量一下，何为标准化？简言之，cortex-m3 处理器拥有32 位cpu，并行结构，嵌套中断向量控制单元，调试系统以及标准的存储映射。嵌套中断向量控制器（nested vector interrupt controller,简称nvic）是cortex-m3 处理器中一个比较关键的组件，它为基于cortex-m3 的微控制器提供了标准的中断架构和优秀的中断响应能力，为超过240 个中断源提供特地的中断入口，而且可以给予每个中断源单独的优先级。利用nvic 从可以达

2、到极快的中断响应速度，从收到中断哀求到执行中断服务的第一条命令仅需12 个周期。这种极快的响应速度一方面得益于cortex-m3 内核对堆栈的自动处理机制，这种机制是通过固化在cpu 内部的微代码实现的。另一方面，在中断哀求延续浮现的状况下，nvic 用法一种称为“尾链”的技术，使延续而来的中断可以在6 个时钟周期内得到服务。在中断的压栈阶段，更高优先级的中断可以不耗费任何额外的cpu 周期就能完成嵌入低优先级中断的动作。详细的详情后面我会继续总结的。用户可以通过设置cpu 自动进入低功耗状态，而用法中断来将其唤醒，cpu 在中断时光来临之前会向来保持睡眠状态。这个后面我也会再总结。corte

3、x-m3 的cpu 支持两种运行模式：线程模式（thread mode）与处理模式（handler mode）并且需要注重的是，这两种模式都拥有各自自立的堆栈。这种设计使得开发人员可以举行更为精密的程序设计，对实时操作系统的支持也就更好了。cortex-m3 处理器还包含了一个24 位可自动重装载定的定时器，可以为内核（rtos）提供一个周期中断。在命令集方面，7 和arm9 都有两种命令集（32 位命令集和16 位命令集），而cortex-m3系列处理器支持thumb-2 命令集。因为thumb-2 命令集融合了thumb 命令集和arm 命令集，使得32 位命令集的性能和16 位命令集的代

4、码密度之间取得了平衡。而且，arm thumb-2 特地为c/c+编译器设计，这就意味着cortex-m3 系列处理器的开发应用可以所有在c 语言环境中完成。stm32 微控制器的推出标记着st 公司在两条产品主线（低价位主线和高性能主线）上迈出了重大一步。stm32 最初发布时有14 个不同型号，分为两个版本：最高cpu 时钟为72mhz的“增加型”和最高cpu 时钟为36mhz 的“基本型”。这些不同stm32 型号里内置的flash 最大可达128kb，sram 最大为20kb，在stm32 发布之初，配置更大flash,ram 和更复杂外设的版本就已经在规划之中了。不管是什么版本，什么

5、型号的stm32 器件，它们在引脚功能和应用软件上是兼容的。这就使得开发人员在用法stm32 系列微控制器时，不必改动就可以按照需要任意更换器件型号。乍一看stm32 的设备配备，与往日认识的51 倒有几分相像。普通，stm32 都会配备常见外设，诸如多通道,通用定时器，i2c 总线接口，spi 总线接口，can 总线接口，控制器，实时时钟rtc 等。但是，它的每一个外部设备都具有独特之处。例如，12 位精度的adc 具备多种转换模式，并带有一个内部温度，带有双adc 的stm32 器件，还可以使两个adc 同时工作，从而衍生出了更为高级的9 种转换模式；stm32 的每一个定时器都具备4 个

6、捕捉比较单元，而且每个定时器都可以和另外的定时器联合工作以生成更为精密的时序；stm32 有特地为电机控制而设的高级定时器，带有6 个死区时光可编程的 输出通道，同时其带有的紧张制动通道可以在异样状况浮现时，强迫pwm 信号输出保持在一个预订好的平安状态；spi 接口含有一个硬件crc 单元，支持8 位字节和16 位半字数据的crc 计算。在对sd 或mmc 等存储介质举行数据存取时相当实用。而且，stm32 还包含了7 个dma 通道。没恶搞通道都可以用来在设备与内存之间举行8 位，16 位，32 位数据的传输。每个设备都可以向dma 控制器哀求发送或者接收数据。stm32内部总线仲裁器和总

7、线矩阵将cpu 数据接口和dma 通道之间的衔接大大的简化了，这就意味着dma 通道单元是很灵便的其用法办法容易，足以对付微控制器应用中频繁的数据传输要求。我们前面说过了，stm32 是低功耗，高性能的微控制器。在低功耗方面，stm32 表现也是不错的。它可以在2v 供电的状况下运行，在全部设备同时打开且运行在满速72mhz 主频的状况下，也仅消耗36ma 的，在与cortex-m3 内核的低功耗模式结合之后，惟独2ua 的电流消耗。即便外部处在待启动状态，stm32 用法内部8mhz 的rc 振荡器也可快速退出低功耗模式。这种迅速进出低功耗模式的特性，也进一步降低了微控制器整体的功率消耗，同

8、时使微控制器仍然可以保持器件的整体高性能。在领域，对器件的要求精度高是一方面，另一方面，还要求器件稳定性要好，处于牢靠性的考虑，stm32 配备了一系列硬件来支持对牢靠性的高度要求。这些硬件有：一个低电压检测器，一个时钟平安管理系统和两个定时器。时钟管理系统可以检测到外部主振荡器的失效，并随即平安的将stm32 内部8mhz 的rc 振荡器切换为主时钟源。两个看门狗定时器中的一个称为窗口看门狗。窗口看门狗必需在事先定义好的时光上下限到达之前刷新，假如过早或过晚的刷新它，将会触发窗口看门狗复位。其次个看门狗称为自立看门狗。自立看门狗用法外部振荡器驱动，该振荡器与主系统时钟是互相自立的，这样即便s

9、tm32 的主系统时钟崩溃，自立看门狗也能“力挽狂澜”。在现代电子设计行业中，有一个问题是无法躲避的，那就是你不得不千方百计提高代码的安全性以防止被破解人员盗用。听师傅说，在极难得电子市场，复制一个芯片只需要几分钟。stm32 可以锁住其内部flash 使破解人员无法通过调试端口读取其内容。当flash 的读庇护功能开启后，其写庇护功能也随之开启。写庇护功能常用于防止一些来历不明的代码写入中断向量表。但是，写庇护不仅可以庇护中断向量表，还可以进一步将其庇护范围延长到囫囵flash 中的未被用法区域。另外，stm32 还有一小块电池备份ram 区，这个ram 区域对应于一个入侵检测引脚应用，当这

10、个引脚上产生电平变幻时，stm32 会认为遭受了入侵大事，随即自动将电池备份ram 区的内容所有清除。目前好多开发工具都开头支持thumb-2 命令集和stm32 系列，即使不支持也没有关系，我们只需要将软件升级一下即可。同时，st 公司还提供了一个设备驱动固件库和一个usb 开发应用库，以便利调用。对于stm32 来说，一些早期微控制器比如早期的str7 和str9 发布的ansi c 库和源代码都是可移植的。这些程序的接口已经在许多流行的编译工具上得到了整合。相像的，许多开源的或者商用的rtos，还有一些中间件（比如tcp/ip 栈，文件系统）对以stm32 系列微控制器来说也是可用的。c

11、ortex-m3 还带有一个全新调试系统coresight。用户可以用法标准的jtag 接口或者双线串行接口通过调试端口（debug access port）实现和coresight 系统的对接。除了提供调试运行控征服务之外，stm32 上的coresight 还提供断点数据查看功能以及一个命令跟踪器。命令跟踪器可以将用户挑选的应用信息上传到调试工具里。从而可以为用户提供额外的调试信息，并且它在软件运行期间同样可以用法。“入门既不难，深造也是办得到的”，只要你有恒心、有决心，尾随我们的“连载”一步步走下去，未来就一定能在魅力的电子世界里遨游。更多 c+、java、数电模电、 stm32 arm 驱动 、安卓系统 、 cortex-m3学习请询问李工：腾讯qq3052791816 中国移动全球通135