1.1 ARM处理器
1.1.1 ARM的简介
ARM,是一个公司的名字,变成一种处理器的统称。ARM公司成立于1991年,主要卖芯片的技术,不卖芯片。目前大部分芯片厂商都采用了ARM的架构,已经遍布了工控、通信、网络、无线等各个领域,ARM的32位RISC微处理器已经占据市场85%的份额。它有很多的开发软件、第三方工具的支持,方便查找资料和方便使用。有如下几个大公司用的是ARM的架构: ST(意法半导体),NXP(恩智浦),TI(德州仪器),飞思卡尔和瑞萨等
1.1.2 ARM处理器的特点
①体积小、功耗低、成本低、高性能
②支持TRUMB(16位)/AMR(32位指令集),它能更好的兼容8位、16位、32位的器件
③大量的使用了寄存器,指令执行速度很快
④大多数的数据直接在寄存器中完成
⑤寻址方式简单、灵活执行效率高
⑥指令长度固定的。
1.1.3 ARM处理器
早期有: ARM7 ARM9 ARM9E ARM10 ARM11
在ARM11以后,08年ARM公司将公司芯片架构分为3大类,分别为A R M
CORTEX-A系列:面向尖端的虚拟内存的操作系统和用户应用
(手机 平板 )
CORTEX-A57 CORTEX-A53 CORTEX-A15.......等等
Cortex-R系列: 实时性 通常是用在军工方面
①可靠性非常高
②可用性非常强
③容错率高
④维护性好
⑤无论环境多么恶略,对它的实时性影响不大
CORTEX-M系列:微控制处理器
大量应用在各种底层的设计,工业控制,智能家居,智能电网。
1.2 CORTEX-M系列芯片介绍
以CORTEX-M4为准
1.2.1 CORTEX-M4的特点
①采用了先进的CORTEX-M4内核
SIMD计算(单指令多数据流) a = b + c + d;
执行效率: 1.25DMIPS 125万条指令每秒
1~240个物理中断源
8~256个中断优先级
②增强了单精度浮点型运算(更快更精确)-FPU
串口发送数据
+ - 3倍
* / 5倍
<< >> | 7倍
指数的运算 21倍
③DSP指令(汇编指令)
④超低功耗的设计(ARM做的最好)
⑤具有照相机接口,和加密的特性 支持AES和DET/TDES的加密算法
AES:无线网络加密,路由器加密,智能卡加密
DET/TDES: 文本、防止个人信息非法访问的加密
1.2.2 STM32F407ZGT6命名规则
ST: 公司名字 意法半导体
M: M系列芯片
32: 32位芯片
F: 通用系列芯片 低功耗 高性能
407: 芯片型号
Z: 管脚数量 144 个管脚
G:ROM大小,flash的大小 1M
T: 封装类型 四面表贴型
6: 温度系数 (-45°~80°)
1.2.3 STM32F407ZG芯片介绍
主频: 168MHZ(最稳定,寿命最长) 200MHZ(极限)
ROM:1M (工程代码,是存储在这里的)
RAM:192K 全局变量 局部变量 函数入口 128K
14个定时器
2个高级定时器:死区刹车功能(电机)
10个通用定时器:输入捕获(检测一个PWM波) 输出比较(输出一个PWM波)
2个基本定时器:基本定时的功能
3个SPI通讯接口
3个IIC通讯接口
4个USART通讯接口(同步异步串口)
2个UART通讯接口(异步串口)
2个USB接口
2个IIS通讯接口(音频)
2个CAN总线接口
1个SDIO通讯接口
112个GPIO口
M系列:IIC通信原理 SPI通信原理 USART通信原理,裸机编程能力。
A系列:IIC子设备 SPI子设备 USART子设备
1.2.4 STM32F407最小系统
最小系统: 指能够让单片机工作的最小电路
最小系统的组成
①电源电路: VDD正极 VSS负极 工作电压:3.3V
②震荡电路: 内部自带了一个RC震荡电路,精准性不高,一般都会外接一个晶振(可以是有源晶振或者无源晶振)
无源晶振:一般大小4~26M)(通常是8M 25M),
有源晶振:一般大小1~50M
我们这里用到的是25M的晶振
③复位电路: 低电平复位,复位方式有三种: 上电复位,按键复位,看门狗复位。
启动方式: 3种启动方式
BOOT0 BOOT1
X 0 正常启动方式,会从ROM里面读取启动代码。
0 1 系统存储启动,厂家设定,ISP(串口下载)完成
1 1 从RAM中读取工程代码,特点启动速度快,掉
下载接口: ISP串口下载,JTAG下载和SW下载
SW下载比JTAG更可靠,速度更快。
1.3 如何学习M4课程
1.3.1 学习后,表现形式太简单,这样真的能学会吗
小小道理灯中藏,
莫把灯想太简单。
协议原理要通透,
前路方能不彷徨。