stm32有M0,M0+,M3, M4和M7内核,我要学那个内核好?还是要全部学完?

一、什么是STM32?

对于,从字面意思上来理解,ST是意法半导体,M是Microelectronics的缩写,其中32表示的是32位,那么整合起来理解就是:STM32就是指的ST公司开发的32位微控制器。在如今的32位控制器中,STM32可以说是最闪耀光彩夺目的新星,所以也造就了STM32被现在的大多数工程师以及市场所青睐,对它是宠爱有加啊!

STM32系列基于专门要求高性能,低成本,低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M0,Cortex-M1,Cortex-M3,Cortex-M4,Cortex-M7等。其中Cortex-M0主打的是低功耗和混合信号的处理,M3主要用来替代ARM7,重点侧重能耗和性能的均衡,而M7则重点放在高性能控制运算领域。

二、接下来我们看一下Cortex-M0的结构框图

Cortex-M0 微处理器主要包括处理器内核、嵌套向量中断控制器(NVIC)、调试子系统、内部总线系统构成。Cortex-M0 微处理器通过精简的高性能总线(AHB-LITE)与外部进行通信。

(1) Thumb 指令集,高效、高代码密度;

(2) 高性能,使用ARMv6-M的体系架构;

(3) 中断数量可配置(1~32 个),4 级中断优先级,低中断切换时延,提供不可屏蔽中断(NMI)输入保障高可靠性系统;

(4) 门电路少,低功耗,处理器可在休眠状态下掉电以降低功耗,还可被 WIC 唤醒;

(6) 支持多种嵌入式操作系统,也被多种开发组件支持,包括 MDK(ARM Keil 微控制器开发套件)、RVDS(ARM RealView 开发组件)、IAR C 编译器等。

Cortex-M0有两种工作模式和两种工作状态,分别如下:

芯片复位后,即进入线程模式,执行用户程序;

当处理器发生了异常或者中断,则进入处理模式进行处理、处理完成后返回线程模式。

(3) Thumb状态:正常运行时处理器的状态

(4) 调试状态:调试程序时处理器的状态

五、Cortex-M0寄存器组——通用寄存器

Cortex-M0 处理器内核有 13 个通用寄存器以及多个特殊寄存器,如图 所示。具体介绍如下:

(1) R0-R12:通用寄存器。其中 R0-R7 为低端寄存器,可作为 16 位或 32 位指令操作数,R8-R12 为高端寄存器,只能用作 32 位操作数

(2) R13:堆栈指针 SP,Cortex-M0 在不同物理位置上存在两个栈指针,主栈指针 MSP,进程栈指针 PSP。在处理模式下,只能使用主堆栈,在线程模式下,可以使用主堆栈也可以使用进程堆栈,这主要是由 CONTROL 寄存器控制完成。系统上电的默认栈指针是MSP

(3) R14:连接寄存器(LR),用于存储子程序或者函数调用的返回地址

(4) R15:程序计数器(PC),存储下一条将要执行的指令的地址。

Cortex-M0 处理器最多支持 32 个外部中断(通常称为 IRQ)和一个不可屏蔽中断(NMI),

EPSR寄存器的T标志位负责指令集的切换,Cortex-M0只支持Thumb指令。

降低编码数量产生的耗费,减轻解码和流水线的负担;

Thumb指令集是ARM指令集的一个子集;

与32位指令集相比,大大节省了系统的存储空间;

Thumb指令集不完整,所以必须配合ARM指令集一同使用。

注:Thumb 与 ARM 相比,代码体积小了 30%,但性能也低了 20%。2003 年,ARM 公司引入了 Thumb-2 技术,具备了一些 32 位的 Thumb 指令,使得原来很多只有 ARM 指令能够完成的功能,用 Thumb 指令也可以完成了。Cortex-M0 基于的 ARMv6-M 体系结构,该体系结构的处理器只是用了16位Thumb指令和部分32位Thumb指令

九、STM32产品命名规范

通过本篇幅的整理的在学习STM32之前我们应该先去做的一些预备工作,从Cortex-M0先入手,去一步步的深入到最终的STM32学习旅途中去,希望可以通过本篇的分享与学习,可以从根本上解决大家对于要学习什么能够有一个清晰的认知。

16K的空间,也就是最大0x 提示你数据不一致,太正常了。
很可能编程算法就没有写超过16K的。

肯定不是这个函数的问题,最有可能是flash地址空间的问题,查看一下flash下载算法以及空间大小设置,看你的信息输出提示是flash内容缺失,跟函数关系不大,我用stm32f030c8t6使用sin函数没有问题的

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值得注意的是有比传统的8位处理器更加高级的特性,比如硬件单周期乘法器、特权与用户级模式切换、System Tick、向量表重定向、32个IRQ中断向量,两线制SWD调试接口、NVIC、睡眠模式和AWIC等。

2. 32位的GPIO Bus总线,主要用于连接GPIO模块,单独引入该条总线的优点是可实现1-cycle单周期执行GPIO操作,因此用户在用软件模拟各种协议,比如SPI或者UART等标准时,速度更快,操作更加容易。

L系列中的一颗芯片MKL25Z128FRDM的NVIC表。表中的向量分为两类,第一类为内核相关的,Vector号从0到15。第二类为内核之外的中断向量,具有一个Vector号与一个IRQ号,仔细看,IRQ号从Vector号16开始,逐渐增加,IRQ# = Vector # - 16。

中断优先级就是用于配置IRQ的,默认的优先级如图所示,但是,我们仍然可以通过修改中断优先级寄存器IPRx来修改对应IRQ的中断优先级。IPR寄存器共8个,从IPR0到IPR7,每个IPR可以配置4个IRQ的优先级。

AWIC - 异步睡眠唤醒中断控制器,支持将处理器内核从stop状态中唤醒,支持的唤醒事件包括:

罗里吧嗦说了那么多,总体来说CM0+的性能还是非常优秀的,飞思卡尔Kinetis L系列除了配置CM0+内核以外,还有许多高性能的模拟和数字外设,这些外设IP或者是被市场验证多年 ,稳定可靠;或是极具创新,高性能低功耗。值得推荐。

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