STM32
STM32的核心Cortex-M3处理器是一个标准化的微控制器结构，希望思考一下，何为标准化？简言之，Cortex-M3处理器拥有32位CPU，并行总线结构，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个中断源提供专门的中断入口，而且可以赋予每个中断源单独的优先级。利用NVIC从可以达到极快的中断响应速度，从收到
中断请求到执行中断服务的第一条指令仅需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，在中断请求连续出现的情况下，NVIC使用一种称为“尾链”的技术，使连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。具体的细节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，
而使用中断来将其唤醒，CPU在中断时间来临之前会一直保持睡眠状态。这个后面我也会再总结。
Cortex-M3的CPU支持两种运行模式：线程模式（Thread Mode）与处理模式（Handler Mode）并且需要注意的是，这两种模式都拥有各自独立的堆栈。这种设计使得开
发人员可以进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。
在指令集方面，ARM7和ARM9都有两种指令集（32位指令集和16位指令集），而Cortex-M3系列处理器支持Thumb-2指令集。由于Thumb-2指令集融合了Thumb指令集和ARM
指令集，使得32位指令集的性能和16位指令集的代码密度之间取得了平衡。 专业嵌入式、单片机技术实训。咨询QQ2811627207
而且，ARM Thumb-2 专门为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全部在C语言环境中完成。
STM32微控制器的推出标志着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“增强型”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使用
STM32系列微控制器时，不必改动PCB就可以根据需要随意更换器件型号。
乍一看STM32的设备配备，与往日熟悉的51单片机倒有几分相似。一般，STM32都会配备常见外设，诸如多通道ADC,通用定时器，I2C总线接口，SPI总线接口，CAN总线
接口，USB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传感器，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个捕获比较单元，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有专门为电机控制而设的高级定时器，带有6个死区时间可编程的PWM输出通道，同时其带有的紧急制动通道可以在异常情
况出现时，强迫PWM信号输出保持在一个预订好的安全状态；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等存储介质进行数
据存取时相当有用。
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进行8位，16位，32位数据的传输。每个设备都可以向DMA控制器请求发送或者接收数据。
STM32内部总线仲裁器和总线矩阵将CPU数据接口和DMA通道之间的连接大大的简化了，这就意味着DMA通道单元是很灵活的其使用方法简单，足以应付微控制器应用中
常见的数据传输要求。
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供电的情况下运行，在所有设备同时打开且运行在满速
72MHZ主频的情况下，也仅消耗36mA的电流，在与Cortex-M3内核的低功耗模式结合之后，只有2uA的电流消耗。即便外部振荡器处在待启动状态，STM32使用内部8MHZ
的RC振荡器也可迅速退出低功耗模式。这种快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，同时使微控制器仍然可以保持器件的整体高性能
。
在电子领域，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，处于可靠性的考虑，STM32配备了一系列硬件来支持对可靠性的高度要求。这些硬件
有：一个低电压检测器，一个时钟安全管理系统和两个看门狗定时器。时钟管理系统可以检测到外部主振荡器的失效，并随即安全的将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。窗口看门狗必须在事先定义好的时间上下限到达之前刷新，如果过早或过晚的刷新它，将会触发窗口看门
狗复位。第二个看门狗称为独立看门狗。独立看门狗使用外部振荡器驱动，该振荡器与主系统时钟是相互独立的，这样即便STM32的主系统时钟崩溃，独立看门狗也能
“力挽狂澜”。
在现代电子设计行业中，有一个问题是无法逃避的，那就是你不得不想方设法提高代码的安全性以防止被**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**人员无法通过调试端口读取其内容。当Flash的读保护功能开启后，其写保护功能也随之开启。写保护功能常用于
防止一些来历不明的代码写入中断向量表。但是，写保护不仅可以保护中断向量表，还可以进一步将其保护范围延伸到整个Flash中的未被使用区域。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，当这个引脚上产生电平变化时，STM32会认为遭遇了入侵事件，随即自动将电池备份RAM区的内
容全部清除。 专业嵌入式、单片机技术实训。咨询QQ2811627207目前好多开发工具都开始支持Thumb-2指令集和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，以方便调用。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。相似的，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。
Cortex-M3还带有一个全新调试系统CoreSight。用户可以使用标准的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制服务之外，STM32上的CoreSight还提供断点数据查看功能以及一个指令跟踪器。指令跟踪器可以将用户选择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使用！专业嵌入式/单片机/PCB/电子等学习，包教会、包就业。深圳信盈达刘老师qq2811627207
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