你的浏览器版本过低,可能导致网站不能正常访问!
为了你能正常使用网站功能,请使用这些浏览器。

【经验分享】STM32F0单片机快速入门一: ARM架构与STM32F0

[复制链接]
STMCU小助手 发布时间:2021-11-22 21:03
1.ARM架构简单介绍
. o. H; {' d8 W$ ^! h7 E
4 ]: m' L/ d: h1 Y) h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。
5 I# ]* U1 @# d. b* T$ H
  t+ x1 i0 x% L; K* j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。+ Y0 _6 H1 W6 |/ }5 A, @5 k

% ^0 K& Y. j6 f0 V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:: X6 m2 m- x- [' X: q: C7 T- o

3 @. W# W1 m' B' w. vA(Applications) 高性能,一般需要运行Linux等操作系统。: O3 z- I8 U3 u% k7 M- P9 ?
9 f$ O* z! d' o9 }9 j7 I
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。9 x2 ^$ l/ c- C6 d  R

$ A4 E2 [/ ^- J0 Z! L0 s8 Z% OM(Microcontroller) 小体积,低功耗,一般应用于嵌入式系统。
, m. i9 |8 U" @: W0 V' {
$ l( i4 F3 }8 N5 h6 Q& e. ~! t/ eARMv1 - ARMv5 已经成为历史了。我们对最新的 ARMv6 - ARMv8 做一个简要区分:
2 e% W" g  X9 T$ ]; j/ _$ \
, S; j) a/ |* CARMv8-A
1 n2 }3 D0 c! y5 |: \3 t# @  A! K! ~6 r, ?' F1 I+ ~' k8 E/ V
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。
( V- L+ b# x9 N! \. j! X& V( |0 i( [- |/ q
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。
5 I4 U8 E: ^' Z0 P
, _/ ]6 S1 F4 S* IARMv8-M! ?1 o$ H2 k% O+ M
  l; [9 L4 L+ g2 T
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。
, S' H- L: w: I7 G# ^' x) T" J& ]4 G3 r. Y
典型芯片如 STM32L552 (Cortex-M33 内核)。主频可以跑到 110 MHz。1 \% X' x2 M5 Q# ^- Z0 v
6 S' h. _0 L/ \6 H. v9 j5 g* x% }  i
ARMv7-A
+ u* G0 [& ^2 g0 Z6 U
3 D+ J' l0 S& X2 R' z1 c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。
) N% u1 O- T- {6 H( @0 \* |  V/ @! }: M* z- }2 c8 ]$ c% L
典型芯片如 STM32MP151 (Cortex-A7 内核) 。主频可以跑到 650 MHz。
% ?* M9 a1 ?; z; ?) C8 b- ?0 O1 t/ b: F* J$ r* o2 u0 _0 ?/ b' a
ARMv7-R
" C' E2 d/ x. A( t2 f5 S# ^" H4 ?6 F+ m5 ~( g8 Z, ?6 M; L7 E; H9 O
支持 ARM 和 Thumb 指令集,但不支持虚拟地址管理。7 s$ j' B. P9 H5 T$ a; t
5 U3 [1 ~/ u: n( E
典型芯片如 RM41L232 (Cortex-R4 内核)。主频可以跑到 80 MHz。
! N- r) x! |( C1 {3 E2 V1 c( I1 X# }' c) n/ ?" l8 J- j1 E
ARMv7-M
0 w* M& g' M" s' R" L2 i+ D9 z  L' W2 d) }1 c' q! g' Q1 B9 K
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。
% J' U4 o5 d6 \% r. K- O, s5 M5 X# F7 V: x; v+ ?! g
典型芯片如 STM32F103 (Cortex-M3 内核)。主频可以跑到72MHz。
7 v+ P4 x4 O+ c' D4 X  I% ?/ q
' r0 I: A6 o. Q  u0 j4 BARMv6-M+ G3 |, Z( v: _; Q& H+ z4 ^2 O! m6 m
  S5 C# u& S8 I, I" v- ~
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。7 ^; S+ G( B) T( R  w, `' Z. w

6 Y7 J" m' m) [2 U3 m- i典型芯片如 STM32F030 (Cortex-M0 内核)。主频可以跑到48MHz。
) `  N4 n2 l8 S7 S3 r
' I! U2 D. z. V# j. ^3 zARMv5 及以前版本8 }1 h2 R, A. ]" m1 g, c0 v' }$ }
7 J) I& t+ ~/ ~3 h5 A7 Y% C- \! q
早期架构,已不推荐使用。
; C/ x' x, S1 v4 \0 Q* V. E6 [1 F
1 ~1 o$ {; a* b; ~) W5 T* d( r1 `' i典型芯片:
8 v: [- U( p. w) l
, C& W) d. K6 e+ NARM926 (ARMv5)# O3 u# r# T# K; r' e
8 X! `& p3 u( y* A* ?* s
ARM7TDMI (ARMv4)+ G9 ?+ M. b6 k% R1 U  W! k
/ @+ d' E" K8 E0 W0 y7 P3 B
2.STM32F030芯片简介
8 E6 {& b/ @& m1 o9 |, M* v7 |1 k& |- J) ^
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。
3 v; n: F8 J0 |8 F' i$ k0 i3 a7 q
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。4 P+ n( }* J# |9 F

5 C/ T/ y+ @* ?" t! b" q6 I3.开发版/ c' ?! ~4 H! B! |" A) e% ^

3 h/ _$ L# Q$ ]4 _硬件可以选用官方的 NUCLEO-F030R8
% v$ b  u* n- ~/ S& o* u- o: v' j# k
20200123175508597.jpg
$ s, j5 g0 \- U; w6 G
' r' P3 [, p! O/ F% |
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。- j1 w, U5 o, P3 `! t& U/ ~
$ j+ r3 @; l- F5 d& L# Q
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。
& y3 D6 r# F" R, \  P$ z/ M
: _1 L. L  V  T$ K9 J4.集成开发环境(IDE)
* R5 \. p3 c2 a/ [! W. J
1 s. I% ?! p# Y4 y( y( z- S对于 STM32F0/L0/G0, 在 ST 的官方网站上可以下载到正版免费的 Keil。- x; ~1 E# x6 T
. U- P/ V/ E4 M$ F
Arm Keil MDK for STM32F0, STM32L0 and STM32G0
8 j- \! B8 S+ D4 p  [, P- b+ l
/ V; j7 U. {; Y& a4 R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。
2 x7 J+ S3 `) V4 P; i" {/ ~, D( B/ g* c5 h! J4 k
20200123175503310.jpg

+ x6 v0 n1 O" M0 d4 A2 Y
5 Z8 D7 q* u* u- u" k5.软件代码) C% n9 X  X& h' Q4 h! A8 Q

( n& \; B, H) }  \0 D5 j4 J! ?6 F: {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。
5 ?3 o1 |) u6 P& O2 v# Q
2 h1 u) J$ g$ \# t: v对于STM32F030来说,对应的是 STM32CubeF0,在官网可以直接下载:
: N" x3 @, z/ B9 I& N1 D
1 C$ W2 r! I! F, L0 L8 L1 p
20200123175511938.jpg

( r6 k: y! s; S7 j
' h# \" R1 R% ~6 D. j- `3 m8 E# v
* `8 O. u+ h6 K& @+ a7 x
- J) B  i% s7 x6 M6 ~" ^
收藏 评论2 发布时间:2021-11-22 21:03

举报

2个回答
landeng 回答时间:2021-11-23 09:48:16

感谢分享,学习了,期待更深入的:)

STM1024 回答时间:2021-11-23 10:55:19

感谢分享~~~

所属标签

关于
我们是谁
投资者关系
意法半导体可持续发展举措
创新与技术
意法半导体官网
联系我们
联系ST分支机构
寻找销售人员和分销渠道
社区
媒体中心
活动与培训
隐私策略
隐私策略
Cookies管理
行使您的权利
官方最新发布
STM32N6 AI生态系统
STM32MCU,MPU高性能GUI
ST ACEPACK电源模块
意法半导体生物传感器
STM32Cube扩展软件包
关注我们
st-img 微信公众号
st-img 手机版