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从AMR说到STM32
原文地址：http://home.eeworld.com.cn/my/space.php?uid=114446&do=blog&id=15552
从51看到AVR,从AVR看到AMR,今天---《从AMR说到STM32》
简单摘录下列文章的开头部分，初步搞清是咋回事：）
STM32社区---首页>>STM32系列ARM CortexM3微控制器原理与实践>>
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ARM处理器系列
ARM公司设计的处理器根据不同内核划分各个系列。
系列划分是基于ARM7、ARM9、ARM10、ARM11和Cortex内核。
后缀数字7、9、10和11表示不同的内核设计。
数字的升序说明性能和复杂度的提高。产品开发速度很快，ARM8开发出来以后不久，很快就被取代了。
【geyin：请您一定放松心态：即使当您在学习最新产品的使用时，还没有入门，就发现已经过时，这是十分正常的事情。】
ARM7系列
注意：ARM7内核是冯•诺伊曼体系结构，数据和指令使用同一条总线。内核有一条3级流水线，执行ARMv4指令集。
ARM7TDMI是ARM公司于1995年推出的新系列中的第一个处理器内核。是目前一个非常流行的内核，已被用在许多32位嵌入式处理器上。它提供了非常好的性能——功耗比。ARM7TDMI处理器内核已经许可给许多世界顶级半导体公司，它是第一个包括Thumb指令集、快速乘法指令和嵌入式ICE调试技术的内核。
ARM9系列
ARM9系列于1997年问世。由于采用了5级指令流水线，ARM9处理器能够运行在比ARM7更高的时钟频率上，提高了处理器的整体性能。存储器系统根据哈佛体系结构重新设计，（此后的ARM都是这个体系）
RM10系列
ARM10发布于1999年。
RM11系列
ARM1136J-S发布于2003年。
ARM Cortex系列
ARM Cortex发布于2005年，为各种不同性能需求的应用提供了一整套完整的优化解决方案，该系列的技术划分完全针对不同的市场应用和性能需求。目前ARM Cortex定义了三个系列：
1.
Cortex-A系列：针对复杂OS和应用程序（如多媒体）的应用处理器。支持ARM、Thumb和Thumb-2指令集，强调高性能与合理的功耗，存储器管理支持虚拟地址。
2.
Cortex-R系列：针对实时系统的嵌入式处理器。支持ARM、Thumb和Thumb-2指令集，强调实时性，存储器管理只支持物理地址。
3.
Cortex-M系列：针对价格敏感应用领域的嵌入式处理器，只支持Thumb-2指令集，强调操作的确定性，以及性能、功耗和价格的平衡。
到目前为止，Cortex系列正式发布的版本为Cortex-A8、Cortex-R4和Cortex_M3，他们全部实现了Thumb-2指令集（或子集），可满足不同的性能、价格市场需求。
ARM Cortex-M3处理器
Cortex-M3处理器是一个低功耗的处理器，具有门数少, 中断延迟小, 调试容易等特点。它是为功耗和价格敏感的应用领域而专门设计的、具有较高性能的处理器，应用范围可从低端微控制器到复杂SoC。
Cortex-M3处理器使用了ARM v7-M体系结构，是一个可综合的、高度可配置的处理器。它包含了一个高效的哈佛结构三级流水线，可提供1.25DMIPS/MHz的性能。在一个具有 32个物理中断的标准处理器实现上（0.13um Metro @50MHz），达到了突出的0.06mW/MHz能效比。为降低器件成本，Cortex-M3处理器采用了与系统部件紧耦合的实现方法，来缩小芯片面积，其内核面积比现有的三级流水线内核缩小了30%。 Cortex-M3处理器实现了Thumb-2指令集架构，具有很高的代码密度，可降低存储器需求，并能达到非常接近32位ARM指令集的性能。
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对于系统和软件开发，Cortex-M3处理器具有以下优势：
。小的处理器内核、系统和存储器，可降低器件成本；
。完整的电源管理，很低的功耗；
。突出的处理器性能，可满足挑战性的应用需求；
。快速的中断处理，满足高速、临界的控制应用；
。可选的存储器保护单元（MPU），提供平台级的安全性；
。增强的系统调试功能，可加快开发进程；
。没有汇编代码要求，简化系统开发；【geyin：可喜可贺】
。宽广的适用范围：从超低成本微控制器到高性能SoC。
Cortex-M3处理器在高性能内核基础上，集成了多种系统外设，可以满足不同应用对成本和性能的要求。
Cortex-M3处理器的特性，使它适合很大范围的应用，主要包括：
价格敏感的设备——通用MCU、智能玩具、个人电子设备
。小的核可以降低硅片面积
。紧密结合系统外设可缩小面积、降低开发成本
。Thumb-2代码可减小指令存储器达30%
。SWD允许使用较小的引脚数和封装
。在ISR、Boot代码中无需汇编代码
。单周期的Read/Modify/Write，更紧凑的数据打包
。确定的中断处理
。系统更新时的修补能力（ROM到Flash、SRAM）
低功耗设备——Zigbee、PAN（BlueTooth）、医疗电子设备
。低功耗内核：0.047mW/MHz（0.13um，ARM Metro Lab，50MHz）
。高级时钟选通技术降低功耗
。集成的睡眠模式
。系统部件的功耗控制
。高效率允许较低的时钟源
。快速完成任务、增加睡眠时间，降低总的功耗
高性能设备——超低价格手机、汽车应用、大容量存储设备；
。性能可达1.25 DMIPS/MHz
。执行Thumb指令时，比ARM7处理器性能高70%
。执行ARM指令时，比ARM7处理器性能高35%
。硬件除法——更好的算法实现
。快速中断处理
。可选的MPU针对特定应用
。调试与跟踪能力
ARM Cortex-M3的优势
综上所述，ARM Cortex-M3相比于ARM其他系列微控制器，具有以下优势或特点：
【这里就说三条】
1.支持串行调试（SWD）
2.ARM处理器一般都使用JTAG调试接口，使得仿真、调试工具统一而廉价，方便了用户开发。
3.极高的性价比
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STM32系列控制器简介
STM32系列32位闪存微控制器使用来自于ARM公司具有突破性的Cortex-M3内核，该内核是专门设计于满足集高性能、低功耗、实时应用、具有竞争性价格于一体的嵌入式领域的要求。Cortex-M3在系统结构上的增强，让STM32受益无穷；Thumb-2®指令集带来了更高的指令效率和更强的性能；通过紧耦合的嵌套矢量中断控制器，对中断事件的响应比以往更迅速；所有这些又都融入了业界领先的功耗水准。
在Cortex-M3内核开发期间，意法半导体是ARM公司的一个主要合作伙伴，现在也是第一个领先的MCU供应商宣布基于这个核的产品面世。
STM32系列给MCU用户带来了前所未有的自由空间，提供了全新的32位产品选项，结合了高性能、实时、低功耗、低电压等特性，同时保持了高集成度和易于开发的优势。
STM32控制器的现有的产品有STM32F10x系列，其中分为STM32F101xx和STM32F103xx。STM32F103xx是增强型系列，工作在72MHz，带有片内RAM和丰富的外设。STM32F101xx是基本型系列，工作在36MHz。两个系列的产品拥有相同的片内闪存选项，在软件和引脚封装方面兼容。增强型系列产品将32位微控制器世界的性能和功效引向一个新的级别。内含的Cortex-M3内核工作在72MHz，能实现高端的运算。基本型系列是STM32系列的入门产品，只有16位MCU的价格却拥有32位微控制器的性能。STM32微控制器的外设的配置带来出众的控制和联接能力。
STM32控制器的主要优点
使用ARM最新的、先进架构的Cortex-M3内核。
* 哈佛结构。
* 1.25 DMIPS/MHz和0.19 mW/MHz。
* Thumb-2指令集以16位的代码密度带来了32位的性能。
* 单周期乘法指令和硬件除法指令。
* 内置了快速的中断控制器，提供了优越的实时特性，中断间的延迟时间降到只需6个CPU周期，从低功耗模式唤醒的时间也只需6个CPU周期。
* 与ARM7TDMI®相比运行速度最多可快35%且代码最多可节省45%。
杰出的功耗控制。高性能并非意味着高耗电。STM32经过特殊处理，针对应用中三种主要的能耗需求进行了优化，这三种能耗需求分别是运行模式下高效率的动态耗电机制、待机状态时极低的电能消耗和电池供电时的低电压工作能力。为此，STM32提供了三种低功耗模式和灵活的时钟控制机制，用户可以根据自己所需的耗电/性能要求进行合理的优化。
出众及创新的外设。STM32的优势来源于两路高级外设总线(APB)结构，其中一个高速APB(可达CPU的运行频率)，连接到该总线上的外设能以更高的速度运行。
最大程度的集成整合。
* STM32内嵌电源监控器，减少对外部期间的需求，包括上电复位、低电压检测、掉电检测和自带时钟的看门狗定时器。
* 使用一个主晶振可以驱动整个系统。低成本的4~16MHz晶振即可驱动CPU、USB以及所有外设，使用内嵌PLL产生多种频率，可以为内部实时时钟选择32KHz的晶振。
* 内嵌出厂前调校的8MHz RC振荡电路，可以作为主时钟源。
* 额外的针对RTC或看门狗的低频率RC电路。
* LQPF 100封装芯片的最小系统只需要7个外部无源器件。
易于开发，可使产品快速进入市场。使用STM32，你可以很轻松地完成产品的开发，ST提供了完整、高效的开发工具和库函数，帮助开发者缩短系统开发时间。
STM32固件库。STM32固件库提供易用的函数可以使用户方便地访问STM32的各个标准外设，并使用它们的所有特性。这个免费的软件包提供的驱动覆盖了从GPIO到定时器，再到CAN、I2C、SPI、UART和ADC等等的所有标准外设。对应的C源代码只是用了最基本的C编程的知识，经过严格测试，并且配有完整的文档。它兼容所有基于ARM内核的C编译器，并且和最新的MISRA C兼容。STM32固件库沿用了STR7和STR9的API(应用程序接口)，和他们相同。
* USB开发工具集。在更广的应用领域中，USB功能的实现将变得越来越方便，因为USB开发工具集提供了完整的，经过验证的固件包，使得用户可以顺利地开发各个类的USB固件，其中包括： 用于普通的设备管理任务的控制传输。
* 中断传输，附带人机界面类(HID)鼠标/游戏杆例程。
* 批量传输，附带大规模存储(mass storage)例程。
* 同步传输，附带扬声器/麦克风例程。这个工具集还包含了通过USB接口进行固件升级的DFU以及在USB接口上模拟RS232接口的虚拟串口例程(CDC类的实现)。
* 开发工具。意法半导体以及众多第三方为32位STM32微控制器提供了从低成本到高端的全套开发工具，包括简单易用的入门套件，完整的开发工具方案，编程工具以及嵌入式操作系统，所有这些都是为基于ARM Cortex-M3内核的STM32专门定制的。常用的第三方开发工具有Keil MDK和IAR EWARM，这两个工具的使用在后面的章节将会做详细介绍。
* Internet支持。从您可以从www.stmicroelectronics.com.cn/stm32获取最新的STM32微控制器的新闻、资料下载以及文档信息。 |
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