第1章STM32F10X系統(tǒng)介紹

1、第1章 STM32F10X系統(tǒng)介紹課程教學(xué)的主要內(nèi)容（總計24學(xué)時）：l第1章 STM32F10X系統(tǒng)介紹l第2章 存儲器與總線架構(gòu)l第3章 電源控制(PWR)l第4章 復(fù)位與時鐘l第5章 通用和復(fù)用IO功能l第6章 中斷和事件l第7章 DMA控制器l第10章 通用定時器TIMxl第11章 控制器局域網(wǎng)(bxCAN)l第13章 串行外設(shè)接口（SPI）實驗主要內(nèi)容（總計8學(xué)時）：l實驗一、GPIO與中斷實驗 l實驗二、USART接口實驗 l實驗三、AD轉(zhuǎn)換器實驗 l實驗四、綜合應(yīng)用實驗 自學(xué)內(nèi)容：l第14章 USART收發(fā)器（完成實驗二）l第15章 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC（完成實驗三） 課程要求：

2、作業(yè)和實驗報告均采用電子版。實驗報告的命名：11280000張三_GPIO與中斷實驗報告發(fā)到下列郵箱： 總評成績的比例：作業(yè)占20%，實驗占20%，考勤占10%，期末考試占50%。1、ARM和Cortex-M3處理器概述 ARM內(nèi)核遵循相同的設(shè)計理念，使用相似的指令集構(gòu)架，并構(gòu)成了處理器系列。(1)ARM7系列 1995年推出，內(nèi)核采用馮.諾伊曼體系結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)和指令使用同一總線），有一條3級流水線，執(zhí)行ARMv4指令集。一、嵌入式CPU內(nèi)核簡介(2)ARM9系列 1997年問世，存儲器系統(tǒng)根據(jù)哈佛體系結(jié)構(gòu)重新設(shè)計，區(qū)分了數(shù)據(jù)D和指令I(lǐng)總線。采用5級流水線，比ARM7具有更高的時鐘頻率。(3)A

3、RM10系列 發(fā)布于1999年，主要是針對高性能的設(shè)計。它有六級流水線，支持可選的向量浮點單元（VFP）它對ARM10的流水線加入了第7段。(4)ARM11系列 ARM1136J-S發(fā)布于2003年，是針對高性能和高能效應(yīng)用而設(shè)計。它是第一個執(zhí)行ARMv6架構(gòu)指令的處理器。(5)ARM Cortex系列 發(fā)布于2005年，為各種不同性能需求的應(yīng)用提供了一整套完整的優(yōu)化解決方案。目前定義了以下系列：Cortex-A、Cortex-R、Cortex-M等系列。2、Cortex-M3處理器(1) Cortex-M3處理器的特點l 小的處理器內(nèi)核、系統(tǒng)和存儲器。l 完整的電壓管理，很低的功耗。l 突出

4、的處理性能，可滿足挑戰(zhàn)性的應(yīng)用需求。l 快速的中斷處理，滿足高速、臨界控制應(yīng)用。l 可選的存儲器保護單元（MPU），提供平臺級安全性。l 增強的系統(tǒng)調(diào)試功能，可加快開發(fā)進程。l 沒有匯編代碼的要求，簡化了系統(tǒng)開發(fā)。l 寬廣的適用范圍，從超低成本到高性能的SoC(2) Cortex-M3處理器組件l 處理器內(nèi)核。l 與處理器核緊密結(jié)合的嵌套向量中斷控制器（NVIC），以實現(xiàn)低延遲的中斷處理。l 存儲保護單元（MPU），可選部件MPU實現(xiàn)存儲器保護。l 總線接口。l 調(diào)試接口。(3) Cortex-M3內(nèi)核l ARMv7-M Thumb-2指令集架構(gòu)（ISA）的子集。l 哈佛處理器結(jié)構(gòu)，三級流水線

5、。l 單周期32位乘法，硬件除法。l Thumb和Debug狀態(tài)；Handler和Thread模式。l 處理器狀態(tài)自動保存和恢復(fù)。l 可打斷-繼續(xù)LDM/STM，PUSH/POP。l 支持ARMv6的BE8/LE（大小端）。l ARMv6不對齊訪問。(4) 嵌入中斷向量控制器（NVIC） Cortex-M3緊密結(jié)合一個可配置的中斷控制器（NVIC），主要有以下特點：l 可配置1-240個外部中斷。l 可配置優(yōu)先級位數(shù)3-8位。l 支持電平和邊沿中斷。l 可以動態(tài)重新分配中斷優(yōu)先級。l 優(yōu)先級分組。l 支持尾鏈中斷。l 進入中斷時，處理器狀態(tài)自動保存，退出自動恢復(fù)。1、STM32F10X的內(nèi)核l

6、ARM32位的Cortex-M3 CPUl最高頻率72MHzl單周期硬件乘法和除法加快計算 2、存儲器l片上集成32K-128K字節(jié)Flash程序存儲器l6K-20K字節(jié)SRAM存儲器l多重自舉功能 二、STM32F10X系統(tǒng)構(gòu)成3、時鐘、復(fù)位和供電管理l2.0至3.6伏供電和I/O管腳的驅(qū)動電壓l上電/斷電復(fù)位(POR/PDR)、可編程電壓監(jiān)測器(PVD)l內(nèi)嵌4至16MHz高速晶體振蕩器l內(nèi)嵌經(jīng)出廠調(diào)校的8MHz的RC振蕩器l內(nèi)嵌40kHz的RC振蕩器l內(nèi)嵌PLL供應(yīng)CPU時鐘l內(nèi)嵌使用外部32kHz晶體的RTC振蕩器4、低功耗l3種省電模式：睡眠、停機和待機模式lVBAT為RTC和后備寄

7、存器供電5、STM32F10X的一些外圍構(gòu)成l2 2個1212位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，1us1us轉(zhuǎn)換時間(16(16通道) )轉(zhuǎn)換范圍是0至3.6V，雙采樣和保持功能，溫度傳感器。l7通道DMA控制器l多達8080個快速I/OI/O口，26/36/51/80個多功能雙向5V兼容的I/O口，所有I/O口可以映像到16個外部中斷6、多達1111個定時器l4個16位定時器，每個定時器有4個IC/OC/PWM或脈沖計數(shù)器。l2個16位的6通道高級控制定時器，最多6個通道可用于PWM 輸出。l2個看門狗定時器(獨立看門狗和窗口看門狗)lSysTick定時器：24位倒數(shù)計數(shù)器l2個16位基本定時器，用于驅(qū)動DAC

8、。7、多達13個通信接口l多達2個I2C接口(SMBus/PMBus)l多達3個USART接口，支持ISO7816，LIN，IrDA接口和調(diào)制解調(diào)控制l多達2個SPI同步串行接口(18兆位/秒)lCAN接口(2.0B)lUSB 2.0全速接口l串行線調(diào)試(SWD)和JTAG接口三、STM32F10X的內(nèi)部結(jié)構(gòu)1、STM32F10X的總線結(jié)構(gòu)BusMatrixSystemD-busI-busCORTEX-M3Master 1GP-DMAMaster 2SRAMSlaveFLASHFlash I/FAHB-APB2AHB-APB1AHBGPIOA,B,C,D,E - AFIO USART1- SP

9、I1 - ADC1,2 - TIM1 - EXTIBridgesAPB1APB2ArbiterUSART2,3 - SPI2 - I2C1,2 TIM2,3,4 - IWDG WWDG USB CAN BKP PWR CORTEXM3 CPUUp to 20kB SRAM64kB to come in 2008ARM Peripheral Bus 12-bit ADC16 channels / 1Msps2x I2C1x SPI2x USART/LINSmartcard / IrDaModem Control32/49/80 I/OsUp to 16 Ext. ITsFlash I/F32kB-128kBFlash Memory512kB to come in 2008Temp SensorIndependent Watchdog3x 16-bit TimerJTAG/SW DebugXTAL oscillators32KHz + 416MHzPower SupplyReg 1.8VPOR/PDR/PVDDMA 7 ChannelsNested vect IT Ctrl1x USART/LINSmartcard/IrDaModem-Ctrl1x SPIBridgeBridge1x Systic TimerARM Li