【STM32学习笔记1】Cortex-M3与STM32基本概念

前言

本系列文章统一围绕STM32F103C8T6最小系统开发板进行记录,如涉及其他开发板将会特别说明。

ARM处理器

ARM(Advanced RISC Machine)是一个32位精简指令集(RISC)处理器架构,应用于许多嵌入式系统设计中。其中,自从ARMv7系列架构开始,ARM公司推出了Cortex系列,并根据不同的应用场景推出了Cortex-M,Cortex-A和Cortex-R三款不同方向的产品。

Cortex系列产品对比


Cortex-M3与STM32概述

ARM代表了一种芯片标准,体现了芯片的架构设计,而具体涉及到存储器容量,片上外设,IO引脚数等实现,则是由不同的芯片厂商进行设计的,比如当前最主流的STM32芯片,就是由意法半导体公司设计的,

以STM32芯片为例,它是由ARM公司提供内核,意法半导体公司(ST)基于此内核进行设计的。


Cortex内核与芯片关系

Cortex-M3是一个32位处理器内核,属于ARMv7架构,哈佛体系结构,其内部数据存取路径、寄存器、存储器接口均是32位,如STM32F1系列。

Cortex-M4是在Cortex-M3的基础上强化了运算能力,新加了浮点、DSP、并行计算等,用以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场,如STM32F4系列。

#STM32产品命名规则

STM32产品型号的命名有着特殊的定义,如下图所示:
以常见搭载最小系统设计的STM32F103C8T6为例:

  • STM32:表示32位MCU
  • F103:表示基础型
  • C:表示芯片上含48个引脚
  • 8:表示闪存容量为64K字节
  • T:表示QFP封装
  • 6:表示工作温度范围在-40°C到85°C


    STM32产品命名规则

最小系统: 指使用最少元器件可以使单片机工作的系统
基本组成:晶振电路+电源电路+复位电路+下载电路


STM32F103x系列

  • 内核:ARM Cortex-M3 32位的RISC内核。
  • 工作频率:72MHz。
  • 内置高速存储器,具有丰富的增强I/O端口和连接到两条APB总线的外设,所有型号的器件都包含2个12位的ADC、7个定时器,还包含标准的通信接口。
  • 根据内存大小进行分类
    • 小容量产品(16K至32K字节):STM32F103x4和STM32F103x6
    • 中等容量产品(64K至128K字节):STM32F103x8和STM32F103xB
    • 大容量产品(256K至512K字节):STM32F103xC、STM32F103xD和STM32F103xE

Cortex-M3总线接口

Cortex-M3总线接口基于AHB-Lite和APB协议。

  • I-Code:指令总线,AHB‐Lite 总线协议的 32 位总线,负责取址操作。
  • D-Code:数据总线,AHB‐Lite 总线协议的 32 位总线,负责数据访问操作。
  • System:系统总线(AHB),AHB‐Lite 总线协议的 32 位总线,负责所有数据的传送。
  • AHB to APB:在AHB和2个APB总线间提供同步连接,APB1操作速度限于36MHz,APB2操作于全速(最高72MHz)。
  • 外设总线(外部私有):外设总线(APB),基于APB总线协议的 32 位总线,挂载着片上外设。
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