什么是STM32以及如何學(xué)習？

一、硬件準備：

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

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

ISP功能，只要一根下載線(xiàn)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(hù)的目標板直

接具有仿真功能，將單片機的易用性推向一個(gè)新的高度。

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

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

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

身具有仿真能力，性?xún)r(jià)比高。方案2價(jià)格略低。如果你想學(xué)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(huì )挫傷你學(xué)習的積極性和浪費你的時(shí)間。好在這些投資并不算多。

二、軟件準備：?jiǎn)纹瑱C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系列單片機的軟件，這從近年來(lái)STM32的核心Cortex-M3處理器是一個(gè)標準化的微控制器結構，希望思考一下，何為標準化?簡(jiǎn)言之，Cortex-M3處理器擁有32位CPU，并行總線(xiàn)結構，嵌套中斷向量控制單元，調試系統以及標準的存儲映射。

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準的中斷架構和優(yōu)秀的中斷響應能力，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)中斷源單獨的優(yōu)先級。利用NVIC從可以達到極快的中斷響應速度，從收到中斷請求到執行中斷服務(wù)的第一條指令僅需12個(gè)周期。這種極快的響應速度一方面得益于Cortex-M3內核對堆棧的自動(dòng)處理機制，這種機制是通過(guò)固化在CPU內部的微代碼實(shí)現的。另一方面，在中斷請求連續出現的情況下，NVIC使用一種稱(chēng)為“尾鏈”的技術(shù)，使連續而來(lái)的中斷可以在6個(gè)時(shí)鐘周期內得到服務(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(dòng)作。具體的細節后面我會(huì )繼續總結的。用戶(hù)可以通過(guò)設置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。

Cortex-M3的CPU支持兩種運行模式：線(xiàn)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。這種設計使得開(kāi)發(fā)人員可以進(jìn)行更為精密的程序設計，對實(shí)時(shí)操作系統的支持也就更好了。

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++編譯器設計，這就意味著(zhù)Cortex-M3系列處理器的開(kāi)發(fā)應用可以全部在C語(yǔ)言環(huán)境中完成。

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

128KB，SRAM最大為20KB，在STM32發(fā)布之初，配置更大Flash,RAM和更復雜外設的版本就已經(jīng)在規劃之中了。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就可以根據需要隨意更換器件型號。

乍一看STM32的設備配備，與往日熟悉的51單片機倒有幾分相似。一般，STM32都會(huì )配備常見(jiàn)外設，諸如多通道ADC,通用定時(shí)器，I2C總線(xiàn)接口，SPI總線(xiàn)接口，CAN總線(xiàn)接口，USB控制器，實(shí)時(shí)時(shí)鐘RTC等。但是，它的每一個(gè)外部設備都具有獨特之處。例如，12位精度的ADC具備多種轉換模式，并帶有一個(gè)內部溫度傳感器，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的9種轉換模式;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)為電機控制而設的高級定時(shí)器，帶有6個(gè)死區時(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時(shí)，強迫PWM信號輸出保持在一個(gè)預訂好的安全狀態(tài);SPI接口含有一個(gè)硬件CRC單元，支持8位字節和16位半字數據的CRC計算。在對SD或MMC等存儲介質(zhì)進(jìn)行數據存取時(shí)相當有用。