
1.ARM架构简单介绍 6 x' }/ V3 X. ]" ?/ Y: V* h! j5 ` 市场上成百上千种的 ARM 芯片,如果我们去看它们的内核,却只有不多的几种。 从时间上来看,从1985年设计的 26 位地址总线的 ARMv1, 到 ARMv2, 一直发展到最近支持64位地址总线的 ARMv8。 x2 c, r1 T" r6 x" c/ s/ p n 3 E% @% D9 G5 B: D \, g 最近这几年,在每一代 ARMvx 核心的基础上,根据不同的应用场景,又做了扩充或裁剪,形成三大架构:* r4 \. F; l! b+ B) h5 f x: t A(Applications) 高性能,一般需要运行Linux等操作系统。9 S2 f, N- \- e# }/ ] r, Z 2 C/ r: T0 w8 u$ d0 I9 W3 t6 w R(Real-time) 需要实时处理的系统,一般应用与网络处理器,嵌入式控制系统。 ) f; Y5 A8 x7 X! R2 I4 a8 B6 x0 R l M(Microcontroller) 小体积,低功耗,一般应用于嵌入式系统。2 f; A6 B) r+ q0 S ARMv1 - ARMv5 已经成为历史了。我们对最新的 ARMv6 - ARMv8 做一个简要区分: 9 l. }; D7 ~3 u! y ARMv8-A ! `+ i. |; E7 U. M 高性能,支持64位指令集,同时兼容以前的32/16位指令集。针对安全应用引入Trustzone。 典型芯片如华为的麒麟系列,Kirin990 内部集成了4颗 Cortex-A76,4颗 Cortex-A55,每一颗频率都可以跑到 2GHz以上。同样高通的骁龙865也是集成8颗 ARMv8-A 架构的内核。; a, r4 [/ t8 a8 q ARMv8-M , Q0 F8 z( f$ m- O! R+ K 针对嵌入式应用,支持32位指令集,兼容以前指令集。引入Trustzone。加解密运算通过硬件加速。" n; X* K* _" ?9 J5 k: L 典型芯片如 STM32L552 (Cortex-M33 内核)。主频可以跑到 110 MHz。 : T# \; w4 g z$ z: k! `, p; U ARMv7-A 支持 arm 和 Thumb 指令集,支持虚拟地址存储管理(Virtual Address Support in the Memory Management Unit)。跑 Linux 这类操作系统一般需要 MMU。这种架构主要面向复杂应用。 ( r- @$ z- _! C0 M& }- K 典型芯片如 STM32MP151 (Cortex-A7 内核) 。主频可以跑到 650 MHz。, K1 n* L' P+ B! _* H) g% ]$ Y ARMv7-R- n$ T* D7 O' V: d 支持 ARM 和 Thumb 指令集,但不支持虚拟地址管理。 典型芯片如 RM41L232 (Cortex-R4 内核)。主频可以跑到 80 MHz。# x+ X7 w* h4 c0 } ! h l0 D V; }3 c$ ~- j ARMv7-M% p9 n( U- [+ E4 b9 w/ I 只支持 Thumb 指令集。简化的流水线,更快的中断响应,针对嵌入式应用。 - Q5 S, [! ?1 G/ F: E6 ?8 y7 d 典型芯片如 STM32F103 (Cortex-M3 内核)。主频可以跑到72MHz。. O& }9 o' V! y. I/ j. K- y # b& g$ |* [& a( C( ~ ARMv6-M) s3 N% l7 E0 L$ ]* z ARMv6-M 是 ARMv7-M 的一个子集。架构做了进一步简化,但是保持和 ARMv7-M 兼容。 ( V# T/ F; q! X% \1 v$ ? 典型芯片如 STM32F030 (Cortex-M0 内核)。主频可以跑到48MHz。, m) L! ?5 \) H1 g1 p ARMv5 及以前版本; P+ @ O+ s* t& X/ e 早期架构,已不推荐使用。 典型芯片: l! D5 j/ }2 N ARM926 (ARMv5): f8 A# u( M7 e9 l 0 H6 j; w" ?2 }$ C( T' r) ?9 W ARM7TDMI (ARMv4)9 U" }0 q# N# M- i" m9 j( s8 f 2.STM32F030芯片简介- }) g$ m6 J5 y/ b- ] & E, n* b, W. B6 J7 u STM32F030 的内核,采用了 ARMv6-M 架构的 Cortex-M0。这个系列提供了从 16K Flash, 4K RAM, TSSOP20 封装,到 256K Flash, 32K RAM, LQFP64封装的多种选择。 同时这颗芯片集成了最常用的 UART,I2C, USART, ADC 等模块。在掌握了它的开发方法后,很容易拓展到其它的芯片。 ) h x6 S3 n g/ _8 u0 K- O) k6 b& R 3.开发版5 G- {- {7 D$ {; x 硬件可以选用官方的 NUCLEO-F030R8 ![]() 如图,这个板子由两部分组成。上半部分是一个集成的下载调试工具 ST-LINK/V2,下半部分板子带一颗 STM32F030R8T6,简单的 32k 晶振,两个按键和一个LED 指示灯。它把所有的引脚都用排针引了出来,可以方便用户扩展电路做评估。 3 a# [8 D4 ^4 d: Y/ D7 C2 W 上半部分的调试器部分可以从板子上切割下来单独使用,调试用户做的板子。用户也可以从网上单独购买 ST-LINK/V2调试器。 4.集成开发环境(IDE)* w {( v8 X1 n6 U2 S 4 h" s. @% o/ A- N0 Y1 K 对于 STM32F0/L0/G0, 在 ST 的官方网站上可以下载到正版免费的 Keil。2 h5 \% p) }3 V4 H& o+ H Arm Keil MDK for STM32F0, STM32L0 and STM32G0! D T5 X. i0 T( Y$ e* d5 ?' m/ d 这个版本没有时间限制,但是代码有 32K 的限制,对一般应用来说也够了。$ L6 t9 x! J! K* T( Z- }0 y + b I" X0 o! A6 ? ![]() * e, h4 `, ]7 x. R, H( N 5.软件代码 - I1 x! e8 Y7 A3 r ST早期的代码都是基于 Standard Peripheral Library,最近ST的软件逐渐统一于 STMCube。它对软件进行了更科学的分层管理,更易于在不同的平台间移植。可以极大的缩短开发时间。如果是新项目,可以从 STMCube 入手。以前的软件库将逐渐淘汰。( K, |, C" A c 3 x5 `3 N7 O) ~3 w) A9 J6 _" W 对于STM32F030来说,对应的是 STM32CubeF0,在官网可以直接下载: ![]() 0 d0 g% h, M0 N |
感谢分享,学习了,期待更深入的:)
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