什么是STM32以及如何學習？

一、硬件準備：

隨著技術(shù)的發(fā)展，單片機開發(fā)手段也越來越先進，而價格卻不斷下降。當FLASH型單片機被廣

泛應(yīng)用后，采用軟件模擬加寫片驗證成為一種經(jīng)濟實用的實驗方法。而近年來很多單片機都具有了

ISP功能，只要一根下載線即可以編程，不再需要編程器。

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

接具有仿真功能，將單片機的易用性推向一個新的高度。

我們推薦給大家的學習單片機的設(shè)備是：方案1：(1)計算機一臺;(2)具有仿真功能的實

驗板一塊，(3)其它如電烙鐵、實驗電源等常規(guī)工具。方案2：(1)計算機一臺;(2)下載型實

驗板一塊;(3)下載線一根;(4)其它如電烙鐵、實驗電源等常工具。方案1的特點是實驗板本

身具有仿真能力，性價比高。方案2價格略低。如果你想學單片機，而又不愿做這些投資，我勸你最

好還是放棄，否則可能只會挫傷你學習的積極性和浪費你的時間。好在這些投資并不算多。

二、軟件準備：單片機開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，Keil軟件是目前最流行開發(fā)

MCS-51系列單片機的軟件，這從近年來STM32的核心Cortex-M3處理器是一個標準化的微控制器結(jié)構(gòu)，希望思考一下，何為標準化?簡言之，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)以及標準的存儲映射。

嵌套中斷向量控制器(Nested Vector Interrupt Controller,簡稱NVIC)是Cortex-M3處理器中一個比較關(guān)鍵的組件，它為基于Cortex-M3的微控制器提供了標準的中斷架構(gòu)和優(yōu)秀的中斷響應(yīng)能力，為超過240個中斷源提供專門的中斷入口，而且可以賦予每個中斷源單獨的優(yōu)先級。利用NVIC從可以達到極快的中斷響應(yīng)速度，從收到中斷請求到執(zhí)行中斷服務(wù)的第一條指令僅需12個周期。這種極快的響應(yīng)速度一方面得益于Cortex-M3內(nèi)核對堆棧的自動處理機制，這種機制是通過固化在CPU內(nèi)部的微代碼實現(xiàn)的。另一方面，在中斷請求連續(xù)出現(xiàn)的情況下，NVIC使用一種稱為“尾鏈”的技術(shù)，使連續(xù)而來的中斷可以在6個時鐘周期內(nèi)得到服務(wù)。在中斷的壓棧階段，更高優(yōu)先級的中斷可以不耗費任何額外的CPU周期就能完成嵌入低優(yōu)先級中斷的動作。具體的細節(jié)后面我會繼續(xù)總結(jié)的。用戶可以通過設(shè)置CPU自動進入低功耗狀態(tài)，而使用中斷來將其喚醒，CPU在中斷時間來臨之前會一直保持睡眠狀態(tài)。這個后面我也會再總結(jié)。

Cortex-M3的CPU支持兩種運行模式：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立的堆棧。這種設(shè)計使得開發(fā)人員可以進行更為精密的程序設(shè)計，對實時操作系統(tǒng)的支持也就更好了。

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

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 專門為C/C++編譯器設(shè)計，這就意味著Cortex-M3系列處理器的開發(fā)應(yīng)用可以全部在C語言環(huán)境中完成。

STM32微控制器的推出標志著ST公司在兩條產(chǎn)品主線(低價位主線和高性能主線)上邁出了重大一步。STM32最初發(fā)布時有14個不同型號，分為兩個版本：最高CPU時鐘為72MHZ的“增強型”和最高CPU時鐘為36MHZ的“基本型”。這些不同STM32型號里內(nèi)置的Flash最大可達

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，什么型號的STM32器件，它們在引腳功能和應(yīng)用軟件上是兼容的。這就使得開發(fā)人員在使用STM32系列微控制器時，不必改動PCB就可以根據(jù)需要隨意更換器件型號。

乍一看STM32的設(shè)備配備，與往日熟悉的51單片機倒有幾分相似。一般，STM32都會配備常見外設(shè)，諸如多通道ADC,通用定時器，I2C總線接口，SPI總線接口，CAN總線接口，USB控制器，實時時鐘RTC等。但是，它的每一個外部設(shè)備都具有獨特之處。例如，12位精度的ADC具備多種轉(zhuǎn)換模式，并帶有一個內(nèi)部溫度傳感器，帶有雙ADC的STM32器件，還可以使兩個ADC同時工作，從而衍生出了更為高級的9種轉(zhuǎn)換模式;STM32的每一個定時器都具備4個捕獲比較單元，而且每個定時器都可以和另外的定時器聯(lián)合工作以生成更為精密的時序;STM32有專門為電機控制而設(shè)的高級定時器，帶有6個死區(qū)時間可編程的PWM輸出通道，同時其帶有的緊急制動通道可以在異常情況出現(xiàn)時，強迫PWM信號輸出保持在一個預(yù)訂好的安全狀態(tài);SPI接口含有一個硬件CRC單元，支持8位字節(jié)和16位半字數(shù)據(jù)的CRC計算。在對SD或MMC等存儲介質(zhì)進行數(shù)據(jù)存取時相當有用。