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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:# m) q5 S( k9 }$ w+ f4 x3 J
总结 具有以下三种含义:3 Y$ L+ o4 j4 F6 s, s. G& B* r

$ H2 y- q. _2 Z& H2 I1.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。
0 z' l6 A8 I5 U- K8 R& I2.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。
; c' Z: b& V8 k% h4 U* {3.ARM是一项技术的名称,即采用RISC的处理器体系结构。
7 n' U& K. n  y% _* aARM公司发展史(图片由百问网提供支持)  o% N, ~& Q/ p* ]1 Z

9 D+ y4 C( n: _: p* Z8 ^ 92N$[BB9@9D{SI[US0(V_{Y.png - h, j/ e9 z' i. j  j3 @
* A! h5 L( D0 c0 u+ N* [  `& k
1.1978年,奥地利籍物理学博士Hermann
/ N- }* G3 b- t2 ~Hauser,和他朋友,一位英国工程师ChrisCurry,共同创建了一家名为“Cambridge Processor6 A6 w! a7 ^, A# S$ x& h# ~
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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2.1979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,
6 e4 c+ S- u4 f. O, b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”。% W! O. T; w& H: D7 S! r$ R
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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。
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+ i; k9 Y) W" ^9 F( g5 u# C4 n4.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。' H) j3 y) P; y- j; k/ _; ?1 e( z
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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BBC! h8 c* P) `5 t; ~
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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4 m. ~7 l5 P% X+ A8 B6.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。
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8 ?( W0 }% v4 C) Q7.这里插讲一下简化指令集(Reduced Instruction. c3 Q/ r) X5 \3 L7 K3 K+ f! F
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。- \  a- _# ]& ?  X2 N
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8.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。- h9 ?' [0 o) M; v/ y1 }  i% _

  J! g3 Z  g0 Q6 x9 @9.1990年,Acorn公司和Apple公司合作,成立新公司“Advanced RISC
( R) ^; M4 c1 n; ]1 g8 MMachines,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。
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10.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。! q: ?: D5 D+ y! Q* x4 w

2 V' }/ T4 q8 n9 A) A11.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。! P/ |, l" I. E) q# Z! v

% M0 T1 a+ i9 w* @; B) tSTM32 介绍
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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。+ \1 l/ n" G7 g6 {$ |

! K7 i% j: Z$ l9 TSTM32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。' W, b4 X, W8 r: [2 O- f& t' K
# W/ h/ ~, @6 J7 j7 `
STM32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。
3 I( M* H* H1 W+ L' r6 O* cSTM32 芯片命名规则 仅适用于 MCU
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总结:
( I- x4 |/ E- b, k0 f$ ]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
3 V+ C  {* R% R, G( \% ?- eSTM32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。* d! N: B; p" k, Z: k6 F

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