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。