一、单片机简介

1.1 单片机是什么

单片机：Single-Chip Microcomputer,单片微型计算机，是一种集成电路芯片

单片机

电脑VS单片机

电脑VS单片机

1.2 单片机的特点

  1. 体积小 <5mm*5mm
  2. 功耗低 mA级
  3. 集成度高 IO/TIM/AD/DA
  4. 使用方便 C/Debug
  5. 扩展灵活 ICC/SPI/FSNC

1.3 单片机的使用场景

  1. 仪器仪表——电源/示波器/焊台
  2. 家用电器——空调/冰箱/洗衣机
  3. 工业控制——机器人/PLC/电梯
  4. 汽车电子——GPS/ABS/胎压监测

1.4 单片机的发展历程

单片机的发展历程

1.5 CISC VS RISC

对比项复杂指令集计算机(CISC)精简指令集计算机(RISC)
目的为了便于编程和提高储存器的访问效率为了提高处理器运行速度
指令特点1. 指令多，模式多，格式可变
2.指令的执行需要的时钟周期差距很大
3. 无流水线或流水线程度较低
4. 指令由微带码翻译执行		1. 指令少，模式少，格式固定
2. 大多数指令只需1个时钟周期
3. 流水线结构
4. 指令直接由硬件执行
优点1. 指令丰富、功能强大
2.寻址方式灵活		1. 指令精简，易于设计，使用率均衡
2.程序执行效率高
缺点1. 指令使用率不均衡
2. 不利于采用先进结构提高性能
3. 结构复杂不利于超大规模集成电路实现		1. 指令数较少，功能不及CISC强大
2. 寻址方式不够灵活

CISC和RISC举例

CISC和RISC举例

冯诺依曼结构 VS 哈佛结构

冯诺依曼结构 VS 哈佛结构

1.6 总结

单片机简介总结

二、Cortex-M系列

2.1 ARM公司

ARM公司：只做内核设计和IP授权，不参与芯片设计

ARM公司

2.2 ARM架构为什么能风靡全球

三个优点

2.3 Cortex内核分类及特征

对比项Cortex-ACortex-RCortex-M
特点高时钟频率，长流水线，高性能较高时钟频率，较长的流水线，实时性强时钟频率较低，通常较短的流水线，超低功耗
应用场景移动计算，智能手机，平板电脑，数字电视军工，汽车电子，无线基带，硬盘控制器工控、传感器、消费电子、家用电器、医疗器械

2.4Cortex-M3/4/7介绍

类别Cortex-M3Cortex-M4Cortex-M7
核心版本ARMv7-MARMv7E-M
指令系统Thumb/Thumb-2
DSP指令扩展无有有
浮点单元无单精度浮点单元可选单/双精度浮点单元
流水线3级3级+分支预测6级+分支预测
中断NVIC，NMI + 1~240物理中断源，8~256个中断优先级
系统定时器24位系统滴答定时器
睡眠模式集成WFI和WFE指令以及退出睡眠功能
调试可选JTAG和SWD调试接口
内存保护可选8个区域MPU可选8个区域MPU可选8、16个区域MPU
DMIPS/MHz1.251.252.14
CoreMark®/MHz3.343.435.01

2.5总结

2章总结

三、初识STM32

3.1 STM32是什么

STM32

ST：意法半导体 M：MCU/MPU 32：32位

3.2 STM32芯片分类

ST中文社区网 ST官网

五大类

五大类

3.3 STM32命名规则

STM32命名规则

3.4 STM32选型

由高到低（性能），由大到小（内存，闪存）

3.5 总结

三章总结

四、查看数据手册

4.1 芯片的基本参数

  1. 主频/FLASH/SRAM
  2. 工作电压/最大电流
  3. IO引脚接入电压范围
  4. 单个IO引脚最大电流

4.2 最小系统

最小系统：保证MCU正常工作的最小电路组成单元

  • 芯片
  • 电源电路
  • 复位电路
  • 晶振电路
  • Boot启动电路
  • 下载调试电路
  • 其他电路

最小系统