任何一款MCU,其基本原理和功能都是大同小异,所不同的只是其外围功能模块的配置及数量、指令系统等。对于指令系统,虽然形式上看似千差万别,但实际上只是符号的不同,其所代表的含义、所要完成的功能和寻址方式基本上是类似的。因此,对于任何一款MCU,主要应从如下的几个方面来理解和掌握:
<strong><font size="5">MCU的特点</font></strong>
要了解一款MCU,首先需要知道就是其ROM空间、RAM空间、IO口数量、定时器数量和定时方式、所提供的外围功能模块(Peripheral Circuit)、中断源、工作电压及功耗等等。
<strong><font size="5">引言</font></strong>
许多嵌入式开发人员对ARM Cortex处理器架构颇为熟悉,但很少有人能够对这种流行架构了如指掌,从而可以充分发挥它独特的特性和性能。新型ARM Cortex-M4处理器尤为如此,它拥有引以为豪的增强架构、天生的数字信号处理(DSP)能力和可选的浮点加速器,使精于此道的程序设计人员或硬件工程师可以充分发挥它的优势。本文接下来将就Cortex-M3/M4微控制器(MCU)的一些更有趣的(但经常遭到忽视的)特性展开详细的论述。
1947年12月23日第一块晶体管在贝尔实验室诞生,从此人类步入了飞速发展的电子时代。在晶体管技术日新月异的60年里,有太多的技术发明与突破,也有太多为之作出重要贡献的人,更有半导体产业分分合合、聚聚散散的恩怨情仇,当然其中还记载了众多半导体公司的浮浮沉沉。
他们是半导体产业历史上最伟大的三位发明家,他们和众多天才的科学家一起,他们是半导体产业历史上最伟大的三位发明家,他们和众多天才的科学家一起,开创半导体产业历史上激动人心的“发明时代”。他们是集成电路之父,他们是硅谷的开创者,他们改变了我们的世界。如今,他们已经全部远去,然而,他们创造的半导体产业,年产值已经超过2100亿美元,并且仍在他们开辟的大路上高速前进,为这个世界带来日新月异的变化。他们的故事已经成为传说,激励着一代又一代的工程师和掘金者。
本文将描述Cortex-M0设备的内存映射和内存访问行为。该处理器有一个固定的存储映射,它可以提供高达4GB的可寻址内存。存储映射图如下:
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<strong>1 – 总览</strong>
对于一个 ARM 微控制器的初学者来说,有时候要找到一些有用的设计参考信息是非常困难的一件事。因为在网上实在有太多资源了,最先遇到的困难可能就是能不能找到一个地方帮助你正确选择一款 ARM 的处理器 ,目前,主要有两种 ARM 处理器:
应用处理器 Application processors – 这些都是能跑操作系统的,比如 Linux 呀, Windows RT 啥的。典型应用就是智能手机,移动计算设备甚至服务器。 推荐用 ARM Cortex-A 系列处理器
传统制造业正进入发展瓶颈期,随着物联网、云计算、大数据等技术的不断成熟和广泛应用,推动包括智能家居在内的新兴产业的发展。互联网平台与传统企业的关注为智能家居技术发展全面助力,了解用户需求、把握产品方向成为越来越多业界企业关注的重点。
半导体材料是制作晶体管、集成电路、电力电子器件、光电子器件的重要材料。笔者认为,全球半导体产业向中国转移,国内半导体材料仍旧不能满足需求,存在巨大替代空间。
<strong>存在千亿替代空间</strong>
半导体材料按照工艺的不同可以分为晶圆制造材料和封装材料。其中,近年来,半导体材料市场的主要增长来源于半导体封装材料的迅速成长。而硅片是晶圆加工过程中的主要材料,但高端大口径硅片目前国内还完全依赖进口。同时,国产硅片远远不能满足本土市场需求,存在巨大替代空间。
另一方面,中国封装材料仍然具有增长潜力。亚太地区已经成为全球封装材料主要增长点,且国内封装材料市场大部分为外商占有,存在巨大的替代空间。
美国劳工统计局8月5日公布,2016年7月半导体暨电子元件制造业就业人数月减2,800人至35.92万人、创1985年开始统计以来最低纪录。
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<strong> Cortex-M系列 </strong>
<strong> M0:</strong>
Cortex-M0是目前最小的ARM处理器,该处理器的芯片面积非常小,能耗极低,且编程所需的代码占用量很少,这就使得开发人员可以直接跳过16位系统,以 接近8 位系统的成本开销获取 32 位系统的性能。Cortex-M0 处理器超低的门数开销,使得它可以用在仿真和数模混合设备中。
<strong> M0+: </strong>
以Cortex-M0 处理器为基础,保留了全部指令集和数据兼容性,同时进一步降低了能耗,提高了性能。2级流水线,性能效率可达1.08 DMIPS/MHz。
<strong> 方法1:</strong>
启动文件中:(默认启动文件也是这样)
org 0x18
ldr pc,[pc,#-0xFF0] ; 直接跳转到用户中断处理函数
直接写用户中断函数
__irq __arm void Tmr0_IntOnMR0_isr(void)
{
............
}
__irq __arm void Tmr1_IntOnMR0_isr(void)
{
............
}
<strong> 方法2:</strong>
启动文件中:(默认启动文件也是这样)
“中国高端芯片联盟”于近日成立,发起者包括紫光集团、长江存储、中芯国际、华为、中兴,及中国工信部电信研究院、中标软件等 27 家中国芯片产业链骨干企业及科研院所。TrendForce 旗下拓墣产业研究所研究经理林建宏表示,中国产官学界此举旨在打造“架构──芯片──软件──整机──系统──资讯服务”的产业生态体系,显示中国积极由制造大国过渡到制造强国的发展雄心。
全球MCU市场三分天下,美国/欧洲、日本/韩国,以及中国台湾/大陆,各有神功讨好客户。其中,日本和韩国供应商拥有专业的系统设计和制造技术,在消费电子产品方面实力强大;美国和欧洲供应商在工业控制和汽车电子等方面更为成功。中国台湾和大陆的供应商则侧重于低端消费电子产品。以下整理出美国/欧洲、日本/韩国,以及中国台湾/大陆最知名的44家MCU企业名录。既有排名前10大企业,也有台湾和大陆的新贵一族,可谓史上最全编录,强烈建议收藏。
随着半导体工艺的飞速发展和芯片工作频率的提高,芯片的功耗迅速增加,而功耗增加又将导致芯片发热量的增大和可靠性的下降。因此,功耗已经成为深亚微米集成电路设计中的一个重要考虑因素。为了使产品更具竞争力,工业界对芯片设计的要求已从单纯追求高性能、小面积转为对性能、面积、功耗的综合要求。而微处理器作为数字系统的核心部件,其低功耗设计对降低整个系统的功耗具有重要的意义。
本文首先介绍了微处理器的功耗来源,重点介绍了常用的低功耗设计技术,并对今后低功耗微处理器设计的研究方向进行了展望。
<strong><font size="5">1、微处理器的功耗来源</font></strong>
中央处理器是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心和控制核心,它的功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。主要包括运算器和高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线。它与内部存储器和输入/输出设备合称为电子计算机三大核心部件。
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<strong><font size="5">第1章 介绍</font></strong>
<strong>一、ARM Cortex‐M3处理器初探 </strong>
CM3处理器内核是单片机的中央处理单元(CPU)。完整的基于CM3的MCU还需要很多其它组件。在芯片制造商得到CM3处理器内核的使用授权后,它们就可以把CM3内核用在自己的硅片设计中,添加存储器,外设,I/O以及其它功能块。不同厂家设计出的单片机会有不同的配置,包括存储器容量、类型、外设等都各具特色。本书主讲处理器内核本身。如果想要了解某个具体型号的处理器,还需查阅相关厂家提供的文档。
几十年前,8位单片机(MCU)席卷业界,但现在8位MCU有让位32位架构的趋势,有行业分析师指出,32位和8位单片机还在在不断成长。不过,最早使用MCU的人对BASIC以及Microchip PIC还念念不忘,不过以最新Arduino Uno来说,这就是一个从8位到32位架构转变的典型案例。即使你现在的应用程序只需要一个8位架构,但因为所谓的“智能”设备需求增长过些日子8位就不够用了,值得庆幸的是,现在有大量开源开发工具可以让那些渴望“冒险”的激进工程师使用。
目前,全球的MCU呈百花齐放趋势,欧、美、日、台均表现出众。中国作为全球最大的芯片销售国,每年消耗掉的MCU数量占据全球市场总量的70%左右,然而由中国芯片厂家直接生产的MCU芯片却凤毛麟角,并且绝大部分仍处于低端的4/8位MCU芯片阶段。不过,国内还有宏晶、兆易创新等企业在MCU高端领域发力,未来还是值得期许的!
<strong><font size="5">什么是MCU?</font></strong>
MCU(Micro Controller Unit),又称单片微型计算机(SingleChip Micro computer)不过,MCU可不是一台机器,而是一块集成电路芯片。
由于嵌入式开发环境的特殊性(交叉编译),我们会用到一些其他的外围工具,这里做简要的说明。并重新介绍一下整个开发环境中,各个工具的使用,及一个简单应用的开发流程。
<strong> SecureCRT : 串口输出显示工具、SSHclient 。</strong>
SecureCRT 是一款支持SSH(SSH1和SSH2)的终端仿真程序,同时支持Telnet和rlogin协议。
这个是最有用的吧,你看到她就会爱上她。并且是可以窗口内多标签,界面和蔼可亲的。
<strong> DNW : USB下载工具。(配合u-boot使用)</strong>
本节描述Cortex-M0编程模型。除了内核的各个寄存器之外,还包含处理器操作模式和堆栈的介绍。
<strong>1、处理器工作模式</strong>
处理器工作模式有:
<strong>Thrread模式</strong>
用于执行应用程序,在处理器复位时,进入Thread模式。
<strong>Handler模式</strong>
用于异常处理,处理器执行完所有异常程序后,返回到Thread模式。
<strong>2、堆栈</strong>
本文将简要地介绍Cortex-M0处理器及其特性:
<strong>Cortex-M0处理器及其核外设</strong>
Cortex™-M0处理器是用于嵌入式应用设计的入门级ARM Cortex 32位的处理器。它为开发者提供以下好处:
• 简单易用的编程模型;
• 高效的低功耗操作模式;
• 高代码密度;
• 可确定的、高效的中断处理;
• 向上兼容Cortex-M 处理器系列其他处理器。





