学习STM32(一)之芯片类型，内核架构的关系

原文：https://blog.csdn.net/qlexcel/article/details/79299970

ARM内核和架构都是什么意思，它们到底是什么关系？

1.ARM内核：从ARM7、ARM9到Cortex-A7、A8、A9、A12、A15再到Cortex-A53、A57等，总之不同版本 ARM 有不同的想法。比如为高速度设计的Cortex A8、A9都是ARMv7a 架构;Cortex M3、M4是ARMv7m架构;前者是内核，后者是指令集的架构。

2.ARM的架构都是基于RISC指令集而架构的，而其内核只是实现这一指令集的硬件架构的基础，Thumb-2指令集架构(ISA)的子集，包含所有基本的16位 和32位Thumb-2指令、 、哈佛处理器架构，在加载/存储数据的同时能够执行指令取指，带分支预测的三级流水线等。

3.好比你盖房子，刚开始因为水平低流行盖平房，这就是一种架构(V5T)，然后这种平房架构你可以设计出一款独立卫生间的款式， 这叫ARM7内核。 然后其他人(芯片设计公司)想盖房子的就买你这个图纸去盖，接着过一段时间，有人觉得光独立卫生间还不够啊， 我还想有个小院子! 好吧，那ARM就满足你们的要求，出个带小院子的款式(ARM9)。

又过了很久， 这种平房的架构就随着大伙的需求一直改啊改啊，后来经过ARM研究发现： 现在大伙盖房子的能力duang duang直升啊(包括工艺、设计能力、时钟主频)，只盖这种平房施展不开啊! 好吧，ARM为了不让这帮设计的人闲着，就推出一种二三层楼房的样式， 这因为跟平房设计结构完全不一样嘛， 那就叫一种新的架构(ARMv6)，同样这种楼房样式ARM也为大家准备了带游泳池的和带车库的款式(ARM11)，好吧继续改啊改啊， 改到后来大家已经开始有能力盖十层以上的大楼了。 ARM一如既往地出了新的款式(ARMv7架构)， 这时ARM觉得以前名字都太土鳖了， 什么ARM5、 ARM6、 ARM7—又难听又难记， 我要取个看起来牛逼的名字， 咱至少也算个能设计摩天大楼的主儿了， 于是后面的内核都叫Cortex。

改名只是一部分， 随着这个架构出来后， ARM发现以前用咱们图纸盖出的楼也就做个民宅， 民宅图个啥? 实惠嘛(功耗低)。 现在不一样了，现在咱的图纸盖得楼不仅可以做民宅，还可以做军事基地、 还可以做高档写字楼， 以前这些高级功能的楼房可是只有小英(英特尔)才能设计出来的啊!为了满足这些不同的需求， ARM把这个架构设计出来的款式分成3个系列(M系列、R系列、A系列)。

M系列是为民宅设计的， 因为老百姓图实惠嘛， 这种设计就设计个十层左右(功耗低); R系列是为军事基地设计的， 这种楼设计的也不高— 十层左右吧， 但是关键是要对特殊情况要有快速反应的能力(中断快); 最后A系列是给商业大佬用的， 那当然是要高端大气上档次， 就是要性能高，各种LED灯灯光秀啊都给我上。

 

arm7是arm公司推出的以V4指令集设计出来的arm核，基于arm7可以生产出很多CPU芯片，其代表的芯片有s3c44b0等；
arm9是arm公司推出的以V5指令集设计出来的arm核，基于arm9其它公司推出了自己的CPU芯片，如三星推出了S3C2440。还有TI啊，ATMEL啊，高通啊都基于arm9推出了自己的CPU芯片。
cortex是arm公司推出的以V7指令集设计出来的一系列arm核，其中包括Cortex-M1,Cortex-M0,Cortex-M4,包括你说的Cortex-M3，还有高端的，Cortex-A8,Cortx-A9,Cortex-A15等；
基于Cortex其它公司可以生产自己的CPU芯片，如你说的ST公司生产的STM32是就是基于Cortex-M3这个核生产的CPU。现在高端手机中的CPU一般都是基于Cortex-A8，Cortex-A9生产的。
以下是简单的arm公司arm核的发展
arm7 使用V4指令集
arm9 使用V5指令集
arm10 使用V5指令集
arm11 使用V6指令集
cortex 使用V7指令集

 

 

 

原文:https://blog.csdn.net/zhizhuan3361/article/details/80392466

 

问题1：单片机和CPU的区别
在嵌入式领域ARM芯片和CPU有什么区别呢？其实随着嵌入式科技的不断发展，单片机（像ARM芯片）和CPU的界限越来越模糊，我们暂且可以认为ARM芯片就是一个CPU，或者暂且认为单片机就相当于一个CPU。
问题2：什么是ARM芯片
凡是采用ARM内核的芯片（或者凡是采用ARM内核的CPU）都是ARM芯片。例如高通的OMAP36X0系列处理器（Droid 2和Droid X用的OMAP3630），采用的就是ARM内核，所以在概念上我们也可以将其称为ARM芯片
问题3：什么是ARM内核
所谓内核，就是CPU里面实现运算的核心，我们也可以将内核称之为CPU（注意，该CPU是真正意义上的CPU，因为它实现了数据的运算与处理）。而问题一中所说的单片机和芯片相当于一个CPU只是指宏观意义上的CPU。ARM内核只是一个统称，它有以下几个系列：ARM7,ARM9，ARM11，CORTEX等几个内核家族，每个内核家族都有不同的内核种类，比如CORTEX内核家族就有：Cortex-A8内核、Cortex-A9内核、Cortex-R4内核、Cortex-M0内核、Cortex-M1、Cortex-M3、Cortex-M4内核等，目前使用最广的STM32系列芯片使用的就是Cortex-M3内核。具体内核家族分类见：http://hardware.mydrivers.com/2/223/223488_all.htm
问题4：什么是架构
片面上讲，我们可以将架构理解为内核所使用的指令集。例如：用于高端的（手机等）Cortex-A8，Cortex-A9等内核用的是ARMv7-A架构，或者说用的是ARMv7-A指令集架构，我们常用到的STM32的Cortex-M3内核用到的是ARMv7-M架构。
问题5：什么是指令集
所谓指令集就是一整套底层指令的统称。分为RISC（简单指令集）和CISC（复杂指令集），相比较而言RISC指令集的指令格式统一，种类比较少，寻址方式也比复杂指令集少，而CISC指令集的效率比较高。拿STM32系列芯片使用的ARMv7指令集来讲，ARMv7意思是ARM的第七个版本的指令，采用的RISC。
 

CPU的中间就是我们平时称作核心芯片或CPU内核的地方，这颗由单晶硅做成的芯片可以说是电脑的大脑了，所有的计算、接受/存储命令、处理数据都是在这指甲盖大小的地方进行的。

目前绝大多数CPU都采用了一种翻转内核的封装形式，也就是说平时我们所看到的CPU内核其实是这颗硅芯片的底部，它是翻转后封装在陶瓷电路基板上的，这样的好处是能够使CPU内核直接与散热装置接触。这种技术也被使用在当今绝大多数的CPU上。而CPU核心的另一面，也就是被盖在陶瓷电路基板下面的那面要和外界的电路相连接。现在的CPU都有以千万计算的晶体管，它们都要连到外面的电路上，而连接的方法则是将每若干个晶体管焊上一根导线连到外电路上。例如Duron核心上面需要焊上3000条导线，而奔腾4的数量为5000条，用于服务器的64位处理器Itanium则达到了7500条。这么小的芯片上要安放这么多的焊点，这些焊点必须非常的小，设计起来也要非常的小心。由于所有的计算都要在很小的芯片上进行，所以CPU内核会散发出大量的热，核心内部温度可以达到上百度，而表面温度也会有数十度，一旦温度过高，就会造成CPU运行不正常甚至烧毁，因此很多电脑书籍或者杂志都会常常强调对CPU散热的重要性。CPU还应有确定的主板，如：i7的CPU就只能用专用的主板。 核心（Die）又称为内核，是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心，是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的，CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局 
存储在Active Directory 中的对象类别和属性的描述。对于每一个对象类别来说，该架构定义了对象类必须具有的属性，它也可以有附加的属性，并且该对象可以是它的父对象。 
可以动态更新的Active Directory 架构。例如，应用程序可以使用新的属性和类扩展该架构，并能立刻使用该扩展。通过在Active Directory 中创建或修改存储在 Active Directory 中的架构对象来完成架构的更新。与Active Directory 中的所有对象一样，架构对象能访问控制列表，因此只有授权的用户才可以更改架构。
 

 

原文: https://blog.csdn.net/ben392797097/article/details/44257307

本人这次学习的STM32芯片型号为  STM32F407ZET6  --->Cortex-M4内核

STM32系列单片机命名规则

示例：

从上面的料号可以看出以下信息：

ST品牌ARM Cortex-Mx系列内核32位超值型MCU，LQFP -48封装 闪存容量32KB 温度范围-40℃-85℃；

 

1.产品系列:

STM32代表ST品牌Cortex-Mx系列内核（ARM）的32位MCU；

2.产品类型: F：通用快闪（Flash Memory）；

L：低电压（1.65～3.6V）；F类型中F0xx和 F1xx系列为2.0～3.6V; F2xx和F4xx系列为1.8～3.6V;W：无线系统芯片,开发版.

3.产品子系列：

050：ARM Cortex-M0内核；051：ARM Cortex-M0内核；100：ARM Cortex-M3内核，超值型； 101：ARM Cortex-M3内核，基本型； 102：ARM Cortex-M3内核，USB基本型； 103：ARM Cortex-M3内核，增强型； 105：ARM Cortex-M3内核，USB互联网型； 107：ARM Cortex-M3内核，USB互联网型、以太网型； 108：ARM Cortex-M3内核，IEEE802.15.4标准； 151：ARM Cortex-M3内核，不带LCD； 152/162：ARM Cortex-M3内核，带LCD；

205/207：ARM Cortex-M3内核，不加密模块.（备注：150DMIPS，高达1MB闪存/128+4KB RAM，USB OTG HS/FS，以太网，17个TIM，3个ADC，15个通信外设接口和摄像头；）

215/217：ARM Cortex-M3内核，加密模块。（备注：150DMIPS，高达1MB闪存/128+4KB RAM，USB OTG HS/FS，以太网，17个TIM，3个ADC，15个通信外设接口和摄像头；）

405/407：ARM Cortex-M4内核，不加密模块。（备注：MCU+FPU，210DMIPS，高达1MB闪存/192+4KB RAM，USB OTG HS/FS，以太网，17个TIM，3个ADC，15个通信外设接口和摄像头）；

415/417：ARM Cortex-M4内核，加密模块。（备注：MCU+FPU，210DMIPS，高达1MB闪存/192+4KB RAM，USB OTG HS/FS，以太网，17个TIM，3个ADC，15个通信外设接口和摄像头）；

4.管脚数:

F：20PIN；G：28PIN；K：32PIN；T：36PIN；H：40PIN；C：48PIN；U：63PIN；R：64PIN；O：90PIN；V：100PINQ：132PIN；Z：144PIN； I：176PIN；

5. Flash存存容量:

4：16KB flash；（小容量）; 6：32KB flash；（小容量）;8：64KB flash；（中容量）;B：128KB flash；（中容量）;C：256KB flash；（大容量）;D：384KB flash；（大容量）;E：512KB flash；（大容量）;F：768KB flash；（大容量）;G：1MKB flash；（大容量）

6.封装:

T：LQFP；H：BGA；U：VFQFPN；Y：WLCSP/ WLCSP64；

7.温度范围:

6：-40℃-85℃；（工业级）; 7：-40℃-105℃；（工业级）

8.内部代码:

“A” or blank; A：48/32脚封装；Blank：28/20脚封装;

9.包装方式：

TR：带卷； XXX：盘装;D：电压范围1.65V – 3.6V且BOR无使能；无特性：电压范围1.8V – 3.6V且BOR使能；