
1.ARM架构简单介绍8 p: W! H. ^4 R) ~* D+ ^' p2 u6 V/ ^ 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。 ' k6 t/ _4 e" q5 X0 M+ o 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。9 r3 d' x y* A9 }' [5 w7 b 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: A(Applications) 高性能,一般需要运行Linux等操作系统。% p7 _; g: k; C1 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。. N( t$ ^4 P t' p' q$ C M(Microcontroller) 小体积,低功耗,一般应用于嵌入式系统。7 |" q+ I5 ?- z0 q, A% W, t& R3 u ARMv1 - ARMv5 已经成为历史了。我们对最新的 ARMv6 - ARMv8 做一个简要区分: - A: U7 S) L4 F5 L ARMv8-A7 q# n) N7 H# G' U& j8 e 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。 ; ^6 l. ^( y: P u( Y, E) D 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。 ARMv8-M5 X/ y0 C3 |/ N; E7 L5 p6 x ( X! l' k `% A0 W 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。 典型芯片如 STM32L552 (Cortex-M33 内核)。主频可以跑到 110 MHz。 ARMv7-A1 K4 n' c! U5 x6 x9 p 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。 ( \8 U8 e; z& q4 V& f3 k 典型芯片如 STM32MP151 (Cortex-A7 内核) 。主频可以跑到 650 MHz。' q# t, A0 J; V' B* g% E2 o 6 |6 Y! `1 V9 U) D5 ]3 H& t ARMv7-R$ X' Z6 I# R8 B% H7 S 8 |8 E, N- n `" i# ^ 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。8 Q3 G1 N! R7 a3 b2 s7 B9 W7 z- ] ARMv7-M $ O# C) G( X/ n* {5 Z% N 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。 典型芯片如 STM32F103 (Cortex-M3 内核)。主频可以跑到72MHz。 ARMv6-M9 |, ^0 V, Y/ ]$ {. s 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。 典型芯片如 STM32F030 (Cortex-M0 内核)。主频可以跑到48MHz。$ P% q+ E2 b- Y. D2 O9 \* H $ i/ W) n& R- J: p" L ARMv5 及以前版本 早期架构,已不推荐使用。6 [9 ?( C# l4 x6 [ 8 x2 O* `- V+ N% a 典型芯片: 7 Q1 f: I$ C8 I+ D ARM926 (ARMv5) ARM7TDMI (ARMv4) }6 B8 _9 @: f) R1 y! I8 T 2.STM32F030芯片简介 0 h5 k X2 y% J w0 d 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。1 {% @2 z! c$ c, L1 K# j3 h' s! d 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。 3.开发版 硬件可以选用官方的 NUCLEO-F030R8 3 S4 C" R9 \; X9 z7 y; D9 x+ _ ![]() 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。 $ ?8 Z, }1 M& _, D 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。6 Z& G, h# }8 ^( q' A) P9 T 4.集成开发环境(IDE) 0 b6 v) x' m2 g) K2 a' }0 O 对于 STM32F0/L0/G0, 在 ST 的官方网站上可以下载到正版免费的 Keil。 Arm Keil MDK for STM32F0, STM32L0 and STM32G0 ! V! Z: u" w. p6 D9 T2 L 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。 : y6 A: u d \- x/ k0 s7 o+ I! ] ![]() 9 @$ P7 Z& k! \5 n 5.软件代码 $ x7 G5 T' I0 {0 _7 T 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。* p3 l: h5 G7 o: v5 r$ f 对于STM32F030来说,对应的是 STM32CubeF0,在官网可以直接下载: $ D+ C1 R# O3 E4 F5 f ![]() 4 H7 D, f5 G- U& m) h5 B # y' Q' g, d* }7 |! G ( L/ g5 Y& f. a8 c9 K3 p# b8 @& J( d |
感谢分享,学习了,期待更深入的:)
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