嵌入式技术中的STM32微控制器详解

学习stm32的时候思考了一个问题：什么是嵌入式？

首先嵌入式是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可以裁剪的微型计算机系统。他的特点是：成本、可靠性、体积、功耗都有严格要求。

既然是以应用为中心，软件硬件都可以裁剪，就意味着嵌入式的高度定制化、灵活性强、应用广泛。可以实现精准的定制产品所需要的应用功能，非常的灵活。目前日常生活中，工业生产中，都随处可见嵌入式的应用，比如智能手机、智能家居设备、汽车电子控制系统等等。

随着物联网、人工智能、大数据等等的技术发展，嵌入式系统也在不断的创新与进化，满足更加复杂和多样化的应用需求。发展前景十分的可观。

ARM和STM32

1.什么是ARM

        ARM是一家公司，专门生产内核，以授权专利的反式盈利，所以也是基于ARM公司的内核而设计出来的芯片的统称。

        ASM是一种32位的精简指令集处理器架构。由低功耗、高性能和广泛的应用领域而闻名。正是因为ARM这些特点，全世界的绝大多数半导体公司都使用了ARM公司的授权，ARM公司通过这个一本万利。

2.ARM内核分类

最初是通过数字命名，比如arm7、arm9、arm11。后来这样的命名方式得不到满足，于是在arm11之后把内核分为了三大类：cortex -a、cortex -r、cortex -m。

cortex -a

针对开放性的操作系统（运算量大，人机交互，性能要求较高），该系列发展的速度很快，不断的推出新的型号提升性能。比如手机、平板、电视机等等。

cortex -r

针对实时性要求高的领域（实时响应，可靠性），比如航空航天、汽车电子、军工等等

cortex -m

针对低功耗嵌入式系统，比如微控制器、传感器结点、空调、智能排查等等。

STM32F407VET6

本人学习使用的正是STM32F407VET6，所以使用这个举例说明

内核是arm内核 cortex -m M4

ST：代表的是意法半导体公司

M：代表的是MCU，是微控制器（Microcontroller Unit）的缩写，这里不展开说明，读者可自行查阅

32：代表是32位（bit），即cpu一次处理数据的位数

F：代表的是通用型

407：4高性能 07子型号

V：代表的是引脚数 100pin（引脚）

E：FLASH大小为512k

T：封装 LQFP，这里是硬件部分的知识，了解即可

6：代表温度是-40~85

STM32的开发方式

stm32的开发方式一般为三种：寄存器开发、标准库开发、HAL库开发。还有一种ll库开发，但是目前还不成熟，加上之前2019年因为某些原因并没有火起来，所以本文不算入其中。

寄存器开发

这是相对来说最难的开发方式，因为需要开发者通过查阅手册，找到对应的寄存器，对寄存器的每一位进行开发，需要不断的查阅手册，开发效率相对来说比较慢，但是这种开发方式的代码执行效率是最高的。有时候使用标准库开发时，并没有提供相应的接口，即函数给我们使用，所以有时候并不只是单纯的用一种开发方式进行开发。

标准库开发

这是使用最广的一种开发方式，开发难度和代码执行效率都适中。很适合新手初学时使用，不过缺点是并没有使用寄存器开发时更容易理解里面的底层逻辑，最好是初学时也要搞清楚寄存器的开发原理。需要注意的是，因为意法半导体公司已经停止该开发方式的更新，所以是有限制的，目前在更新HAL库。

HAL库开发

这是最简单的开发方式，HAL库是一种图形界面开发，使用者知道原理逻辑，使用这种开发方式效率很高，不过代码的执行效率是最低的。初学者学会前两种开发方式后，HAL库很容易就上手。

作者：小暄宝