什么是STM32以及如何學(xué)習(xí)？

 一、硬件準(zhǔn)備：

隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)開(kāi)發(fā)手段也越來(lái)越先進(jìn)，而價(jià)格卻不斷下降。當(dāng)FLASH型單片機(jī)被廣

泛應(yīng)用后，采用軟件模擬加寫(xiě)片驗(yàn)證成為一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的實(shí)驗(yàn)方法。而近年來(lái)很多單片機(jī)都具有了

ISP功能，只要一根下載線即可以編程，不再需要編程器。

美國(guó)SST公司推出的SST系列單片機(jī)更是集成了仿真功能，配合Keil軟件，可使用戶的目標(biāo)板直

接具有仿真功能，將單片機(jī)的易用性推向一個(gè)新的高度。

我們推薦給大家的學(xué)習(xí)單片機(jī)的設(shè)備是：方案1：(1)計(jì)算機(jī)一臺(tái);(2)具有仿真功能的實(shí)

驗(yàn)板一塊，(3)其它如電烙鐵、實(shí)驗(yàn)電源等常規(guī)工具。方案2：(1)計(jì)算機(jī)一臺(tái);(2)下載型實(shí)

驗(yàn)板一塊;(3)下載線一根;(4)其它如電烙鐵、實(shí)驗(yàn)電源等常工具。方案1的特點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)板本

身具有仿真能力，性價(jià)比高。方案2價(jià)格略低。如果你想學(xué)單片機(jī)，而又不愿做這些投資，我勸你最

好還是放棄，否則可能只會(huì)挫傷你學(xué)習(xí)的積極性和浪費(fèi)你的時(shí)間。好在這些投資并不算多。

二、軟件準(zhǔn)備：?jiǎn)纹瑱C(jī)開(kāi)發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開(kāi)軟件，Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)

MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)STM32的核心Cortex-M3處理器是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的微控制器結(jié)構(gòu)，希望思考一下，何為標(biāo)準(zhǔn)化?簡(jiǎn)言之，Cortex-M3處理器擁有32位CPU，并行總線結(jié)構(gòu)，嵌套中斷向量控制單元，調(diào)試系統(tǒng)以及標(biāo)準(zhǔn)的存儲(chǔ)映射。

嵌套中斷向量控制器(Nested Vector Interrupt Controller,簡(jiǎn)稱(chēng)NVIC)是Cortex-M3處理器中一個(gè)比較關(guān)鍵的組件，它為基于Cortex-M3的微控制器提供了標(biāo)準(zhǔn)的中斷架構(gòu)和優(yōu)秀的中斷響應(yīng)能力，為超過(guò)240個(gè)中斷源提供專(zhuān)門(mén)的中斷入口，而且可以賦予每個(gè)中斷源單獨(dú)的優(yōu)先級(jí)。利用NVIC從可以達(dá)到極快的中斷響應(yīng)速度，從收到中斷請(qǐng)求到執(zhí)行中斷服務(wù)的第一條指令僅需12個(gè)周期。這種極快的響應(yīng)速度一方面得益于Cortex-M3內(nèi)核對(duì)堆棧的自動(dòng)處理機(jī)制，這種機(jī)制是通過(guò)固化在CPU內(nèi)部的微代碼實(shí)現(xiàn)的。另一方面，在中斷請(qǐng)求連續(xù)出現(xiàn)的情況下，NVIC使用一種稱(chēng)為“尾鏈”的技術(shù)，使連續(xù)而來(lái)的中斷可以在6個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)得到服務(wù)。在中斷的壓棧階段，更高優(yōu)先級(jí)的中斷可以不耗費(fèi)任何額外的CPU周期就能完成嵌入低優(yōu)先級(jí)中斷的動(dòng)作。具體的細(xì)節(jié)后面我會(huì)繼續(xù)總結(jié)的。用戶可以通過(guò)設(shè)置CPU自動(dòng)進(jìn)入低功耗狀態(tài)，而使用中斷來(lái)將其喚醒，CPU在中斷時(shí)間來(lái)臨之前會(huì)一直保持睡眠狀態(tài)。這個(gè)后面我也會(huì)再總結(jié)。

Cortex-M3的CPU支持兩種運(yùn)行模式：線程模式(Thread Mode)與處理模式(Handler Mode)并且需要注意的是，這兩種模式都擁有各自獨(dú)立的堆棧。這種設(shè)計(jì)使得開(kāi)發(fā)人員可以進(jìn)行更為精密的程序設(shè)計(jì)，對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持也就更好了。

Cortex-M3處理器還包含了一個(gè)24位可自動(dòng)重裝載定的定時(shí)器，可以為內(nèi)核(RTOS)提供一個(gè)周期中斷。

在指令集方面，ARM7和ARM9都有兩種指令集(32位指令集和16位指令集)，而Cortex-M3系列處理器支持Thumb-2指令集。由于Thumb-2指令集融合了Thumb指令集和ARM指令集，使得32位指令集的性能和16位指令集的代碼密度之間取得了平衡。

而且，ARM Thumb-2 專(zhuān)門(mén)為C/C++編譯器設(shè)計(jì)，這就意味著Cortex-M3系列處理器的開(kāi)發(fā)應(yīng)用可以全部在C語(yǔ)言環(huán)境中完成。

STM32微控制器的推出標(biāo)志著ST公司在兩條產(chǎn)品主線(低價(jià)位主線和高性能主線)上邁出了重大一步。STM32最初發(fā)布時(shí)有14個(gè)不同型號(hào)，分為兩個(gè)版本：最高CPU時(shí)鐘為72MHZ的“增強(qiáng)型”和最高CPU時(shí)鐘為36MHZ的“基本型”。這些不同STM32型號(hào)里內(nèi)置的Flash最大可達(dá)

128KB，SRAM最大為20KB，在STM32發(fā)布之初，配置更大Flash,RAM和更復(fù)雜外設(shè)的版本就已經(jīng)在規(guī)劃之中了。不管是什么版本，什么型號(hào)的STM32器件，它們?cè)谝_功能和應(yīng)用軟件上是兼容的。這就使得開(kāi)發(fā)人員在使用STM32系列微控制器時(shí)，不必改動(dòng)PCB就可以根據(jù)需要隨意更換器件型號(hào)。

乍一看STM32的設(shè)備配備，與往日熟悉的51單片機(jī)倒有幾分相似。一般，STM32都會(huì)配備常見(jiàn)外設(shè)，諸如多通道ADC,通用定時(shí)器，I2C總線接口，SPI總線接口，CAN總線接口，USB控制器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC等。但是，它的每一個(gè)外部設(shè)備都具有獨(dú)特之處。例如，12位精度的ADC具備多種轉(zhuǎn)換模式，并帶有一個(gè)內(nèi)部溫度傳感器，帶有雙ADC的STM32器件，還可以使兩個(gè)ADC同時(shí)工作，從而衍生出了更為高級(jí)的9種轉(zhuǎn)換模式;STM32的每一個(gè)定時(shí)器都具備4個(gè)捕獲比較單元，而且每個(gè)定時(shí)器都可以和另外的定時(shí)器聯(lián)合工作以生成更為精密的時(shí)序;STM32有專(zhuān)門(mén)為電機(jī)控制而設(shè)的高級(jí)定時(shí)器，帶有6個(gè)死區(qū)時(shí)間可編程的PWM輸出通道，同時(shí)其帶有的緊急制動(dòng)通道可以在異常情況出現(xiàn)時(shí)，強(qiáng)迫PWM信號(hào)輸出保持在一個(gè)預(yù)訂好的安全狀態(tài);SPI接口含有一個(gè)硬件CRC單元，支持8位字節(jié)和16位半字?jǐn)?shù)據(jù)的CRC計(jì)算。在對(duì)SD或MMC等存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取時(shí)相當(dāng)有用。