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【经验分享】ARM 与 STM32 的关系

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STMCU小助手 发布时间:2022-5-26 20:41
ARM介绍:* H- y0 x! J) Q! g
总结 具有以下三种含义:
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; E8 T3 {  @5 T( l; G) w# O1.ARM是一家全球半导体行业技术领先的公司,主要业务是设计RISC嵌入式处理器。
' `  {" I1 p( q) I# z9 y2.ARM是一类微处理器芯片或产品的统称,即所有采用ARM公司提供方案开发的RISC处理器。
& ]4 p5 W4 P0 G' Q6 `3.ARM是一项技术的名称,即采用RISC的处理器体系结构。
0 m% P1 p9 n# q! O0 m& oARM公司发展史(图片由百问网提供支持)0 T& @! g5 o- C9 M5 O/ B* V: U' U
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1.1978年,奥地利籍物理学博士Hermann
9 t/ ~1 p# K) W1 ]4 q, bHauser,和他朋友,一位英国工程师ChrisCurry,共同创建了一家名为“Cambridge Processor  U0 Z! n2 h$ o: @
Unit,CPU”的公司,中文字面意思就是“剑桥处理器单元”,主要从事研发当地电子仪器设备的业务,比如街头游戏机之类的。
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* h' N% [: D  N3 A. D! v* t2.1979年,在经营逐渐进入正规后,原来的公司名不怎么合适了,那个年代喜欢找个吉祥物作为公司名字,. k: D) T" o' o5 U! m
比如Apple公司。这俩就以橡子为吉祥物,取名为“Acron Computer”,中文字面意思就是“橡果公司”。
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3.1981年,也许是改了公司名字,运气就来了,这一年,公司接到一个大单。英国广播公司BBC,计划在整个英国播放一套电脑普及的教育节目,希望Acron公司可以生产一套配套的电脑,之后英国政府还会海量采购电脑,在各个学校普及。. ]- D; B9 ~6 P( E, k4 r- S7 ~
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4.接下这个大单后,Acron公司就开始研发产品了。当时处理器正从8位向16位过渡,他们就去找了美国国家半导体和摩托罗拉公司生产的16位处理器。评估后发现,这些处理器执行上有点慢,中断的响应时间有点长,还有就是太贵,一台电脑才卖500英镑,处理器成本就要100英镑。于是又把目标转向当时如日中天的Intel,希望对方提供一些16位80286处理器的设计资料和样品,然而Intel根本就不理他们。4 o/ r8 @) c  f7 v$ _) S# y
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5.最后,Acorn公司没办法,临时采用了便宜的MOS科技生产的8位6502处理器,勉强研发出符合要求的个人电脑BBC7 R9 q7 d2 m* W' n
Micro。绝处逢生的Acorn公司发现处理器受制于人,为了后面长久的发展,于是决定自己研发处理器。
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6.Acorn公司的研发人员从美国加州大学伯克利分校,找到了一个关于新型处理器的研究——简化指令集。在此基础上,历时4年的艰苦奋斗,于1985年完成了微处理器的设计,以后的BBCMicro,都用这颗新处理器。对于这块芯片,Acorn公司给它命名为“Acorn RISCMachine,ARM”,中文字面意思就是“橡果精简指令集机器”,也就是ARM的第一次出现。# ]3 `9 C3 k0 H8 C+ y1 [4 D& B. K
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7.这里插讲一下简化指令集(Reduced Instruction; x, F( @9 c% b6 Y  M
SetComputer,RISC),与之相对应的就是复杂指令集(Complex Instruction SetComputer,CISC)。早期的处理器都是CISC架构(比如前面Intel处理器),随著时间推移,有越来越多的指令集加入。但是后来人们发现,整个指令集中,只有约20%的指令常常会被使用到,大约占了整个程序内容的80%,而剩余80%的指令,只占了整个程序内容的20%(典型的二八原则)。于是,1979年美国加州大学伯克利分校的DavidPatterson教授(前面提到的新型处理器研究的作者),提出了RISC的想法,主张硬件专心加速常用的指令,不常用的指令则利用常用的指令去组合。: L3 ^6 a7 F# E

+ ^  c0 T+ a% K: h8 C8.就在同一年,1985年10月,英特尔发布了80386,Acorn公司的ARM芯片被吊打。80386采用CISC技术,所有指令都支持,也就性能更好,但设计成本也高、功耗也大。Acorn公司的ARM芯片采用RISI技术,只支持常用指令,其它指令需要常用指令去组合,性能也就差一些,但成本低、功耗低、研发快。Acorn公司也不傻,性能比不过,就突出成本低,功耗低的优势,总有要求成本低、功耗低,性能要求不高的场景,于是就往我们现在所见的嵌入式方向发展。
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- t$ X6 u) v% _9.1990年,Acorn公司和Apple公司合作,成立新公司“Advanced RISC! U4 h  l$ ]5 x' M1 p) o* p
Machines,ARM”,中文字面意思就是“高级精简指令集机器”,这就是现在大家常说的ARM公司。- n7 E* B/ q; N5 X9 U; f5 W

2 f/ t. p$ T! O4 S) h10.成立新公司后的几年,ARM公司业绩平平,危机四起。于是ARM决定改变他们的产品策略,他们不再生产芯片,转而以授权的方式,将芯片设计方案转给其它公司。正是ARM的这种授权模式,极大地降低了自身的研发成本和研发风险。它以风险共担、利益共享的模式,形成了一个以ARM为核心的生态圈,使得低成本创新成为可能。
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) _; s: o8 U& o! ^) T, ?8 R. v( F11.随后,德州仪器(Texas Instruments,TI)、意法半导体(STMicroelectronics,ST)、恩智浦半导体(NXP Semiconductors,NXP)等半导体芯片厂商,相继购买ARM授权,然后根据自身行业需求,设计不同的外设接 口的芯片。8 n4 m8 n$ g3 H2 n& m! A8 \
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STM32 介绍

- m/ n! t- N0 e1 D! w在2004年,ARM公司推出新一代Cortex内核后,ST公司抓住机遇,在很短的时间内就向市场推出了一系列的32位微控制器,同时提供基于库的开发模式,加快用户研发周期。STM32就是ST公司基于ARM Cortex-M系列内核设计的微控制器,专为高性能、低功耗、低成本场景设计。
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STM32如今产品系列非常丰富,主要为ARM Cortex-M内核系列MCU,也开始涉及ARM Cortex-A内核系列MPU,按应用特性分类,可分为无线WB/WL系列、超低功耗L0/L1/L3/L5系列、主流G0/G4/F0/F1/F3系列、高性能F2/F4/F7/H7系列、全新的MP1系列。6 T- H) H% p. C( x) B7 R6 Z

# q8 \3 ~$ J! c  _3 G# m; DSTM32的处理器种类众多,通过了解STM32的命令规范,可以了解整个STM32家族产品,也方便以后芯 片选型,STM32MCU系列命名规则。' t1 ~$ \$ h8 B" J7 t9 z4 j
STM32 芯片命名规则 仅适用于 MCU2 ?3 s, t& l1 y1 w6 ?3 K
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总结:' l, z* |7 X) Y9 ]( _1 R7 K  a" d, r
ARM公司售卖Cortex-M系列的授权,意法半导体(STMicroelectronics,ST)购买了该授权,生产了一些列# t# c8 c3 p' @: G/ `
STM32产品,这些使用ARM技术的处理器,都习惯称为ARM处理器,其中STM32F103C8T6就作为了本手册配套开发板的处理器。8 M5 v' R# d6 ^

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