STM32学习笔记(1)——概念扫盲
一、STM32
1.STM32是什么意思:
ST:意法半导体
M:基于ARM平台的Contex-M内核
32:32位微控制器(单片机)
2.STM32有什么产品:
消费级产品:智能手表,无人机,扫地机器人,平衡车,智能门锁,3D打印机等。
二、嵌入式系统与ARM处理器
1.嵌入式系统概念
以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,以适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等有严格要求的专用计算机系统。
2.嵌入式系统特点
硬件特性:
- 体积小、集成效率高。
- 面向特定的应用。
- 功耗低、电磁兼容性好。
软件特性:
- 嵌入式软件的开发与硬件紧密相关。
- 软件代码要求高效率和高可靠性。
- 软件一般固化在Flash或Room中。
- 软件系统具有高实时性。
- 一般采用C语言开发
嵌入式微处理器的特点
- 性能好
- 特定的功能
- 封装体积小
- 能耗小
- 可靠性高
3、ARM
ARM--Advanced RISC Machine
ARM是英国一家电子公司的名字
ARM敢为天下先,首创了chipless的生产模式,即该公司既不生产芯片,也不设计芯片,而是设计出高效的IP内核(内核到时是用于设计成CPU),授权给半导体公司使用。
ARM提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案
ARM是一种通用的32位RISC处理器
ARM是一种功耗很低的高性能处理器
ARM处理器的特点:
- 体积小、低功耗、低成本、高性能;
- 支持 Thumb(16位)和ARM(32位)双指令集;
- 大量使用寄存器,指令执行速度更快;
- 大多数数据操作都在寄存器中完成;
- 寻址方式灵活简单,执行效率高;
- 指令长度固定;
- 对操作系统的支持广泛。
ARM处理器的应用领域:
嵌入式控制
汽车、电子设备、安防设备、大容量存储器、调制解调器、打印机。
数字消费产品
数码相机、数字电视、游戏机、GPS、机顶盒、多媒体播放器。
便携式产品
平板电脑、智能手机、PDA、智能手环
网络设备
VOIP、Wireless、xDSL
ARM内核分为三大类:Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M
ARM Cortex-A系列
ARM Cortex™-A 系列为应用型处理器
ARM在Cortex-A系列处理器大体上可以排序为:Cortex-A77处理器Cortex-A76处理器Cortex-A73处理器Cortex-A57处理器、Cortex-A53处理器、Cortex-A15处理器、Cortex-A9处理器、Cortex-A8处理器、Cortex-A7处理器、Cortex-A5处理器、ARM11处理器、ARM9处理器、ARM7处理器
Cortex-A15、Cortex-A9、Cortex-A8处理器和高效的Cortex-A7和Cortex-A5处理器均共享同一架构,因此具有完全的应用兼容性,支持传统的 ARM、Thumb指令集和新增的高性能紧凑型Thumb-2指令集。
产品:手机、平板、电视、智能音箱。。。
ARM Cortex-R系列
ARM Cortex-R为实时处理器
要求可靠性、高可用性、容错功能、可维护性和实时响应的嵌入式系统提供高性能计算解决方案。
- 高性能:与高时钟频率相结合的快速处理能力
- 实时:处理能力在所有场合都符合硬实时限制
- 安全:具有高容错能力的可靠且可信的系统
- 经济:可实现最佳性能、功耗和面积的功能。
产品:飞机、火箭(消息级很少见)
ARM Cortex™-M系列
ARM Cortex™-M处理器系列是一系列可向上兼容的高能效、易于使用的处理器,帮助开发人员满足将来的嵌入式应用的需要。用更低的成本提供更多功能、不断增加连接、改善代码重用和提高能效。
- 功耗更低
- 代码更小
- 使用更方便
- 更具产品竞争力
专业术语扫盲
Cortex-M 系列针对成本和功耗敏感的MCU和终端应用(如智能测量、人机接口设备、汽车和工业控制系统、大型家用电器、消费性产品和医疗器械)的混合信号设备进行过优化。
Cortex-M系列细分为M0、M3、M4、M7和超低功耗的M0+。
MCU:
微控制单元(Microcontroller Unit;MCU) ,又称单片微型计算机(Single Chip Microcomputer )或者单片机。
CPU:
中央处理器(CPU,central processing unit)作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。
SoC:
SoC称为系统级芯片,也有称片上系统,意指它是一个产品,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。
GPU:
图形处理器(英语:Graphics Processing Unit,缩写:GPU),又称显示核心、视觉处理器、显示芯片。简称:显示
外设:芯片除CPU外功能模块,统称外设。
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