第1講 ARM Cortex-M3概述與TI芯片選型

1、 ARM Cortex-M3概述與TI 芯片選型北京精儀達盛科技有限公司北京精儀達盛科技有限公司陳 佳首先設(shè)置好自己機器的首先設(shè)置好自己機器的IP地址：地址：n共享機器共享機器IP地址：地址：192.168.1.70（直接地址欄中輸入：直接地址欄中輸入：192.168.1.70）n本講主要內(nèi)容：本講主要內(nèi)容：(1) ARM公司與其體系結(jié)構(gòu)概述公司與其體系結(jié)構(gòu)概述(2) Cortex-M3體系結(jié)構(gòu)與體系結(jié)構(gòu)與Stellaris系列簡介系列簡介(3) 選擇選擇ARM處理器，何時選擇處理器，何時選擇Cortex-M3(4) 幾款幾款Cortex-M3產(chǎn)品展示產(chǎn)品展示1.1 ARM公司與其體系結(jié)構(gòu)概述

2、公司與其體系結(jié)構(gòu)概述nARM公司概述nARM產(chǎn)品特點nARM微處理器及其發(fā)展nARM公司概述 ARM（Advanced RISC Machines）既是一個公司的名字，也是對一類微處理器的通稱，還可以認(rèn)為是一種技術(shù)的名字。 ARM公司1991年成立于英國劍橋，主要出售芯片設(shè)計技術(shù)的授權(quán)。目前，采用ARM技術(shù)的微處理器（即我們通常所說的ARM微處理器），已遍及工業(yè)控制、消費類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、無線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場。基于ARM技術(shù)的微處理器，其應(yīng)用占據(jù)了32位RISC處理器75%以上的市場份額。ARM技術(shù)正在逐步滲透到我們生活的各個方面。 將一些在數(shù)字電路中常用但比較復(fù)將一些在數(shù)字電路中常用但

3、比較復(fù)雜的功能塊（如雜的功能塊（如FIR濾波器、濾波器、SDRAM控控制器、制器、PCI接口等）設(shè)計成可修改參數(shù)接口等）設(shè)計成可修改參數(shù)的模塊，讓其他用戶可以直接調(diào)用這些的模塊，讓其他用戶可以直接調(diào)用這些模塊，這樣就大大減輕了工程師的負(fù)擔(dān)，模塊，這樣就大大減輕了工程師的負(fù)擔(dān)，避免重復(fù)勞動。避免重復(fù)勞動。 ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計開發(fā)的公司。 世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購買其設(shè)計的ARM微處理器核，根據(jù)各自不同的應(yīng)用領(lǐng)域，加入適當(dāng)?shù)耐鈬娐?，從而形成自己的ARM微處理器芯片進入市場。 目前， 全世界有幾十家大的半導(dǎo)體公司都使用ARM公司的授權(quán)，因此既使得ARM技術(shù)獲得了

4、更多的第三方工具、制造、軟件的支持。又使得整個系統(tǒng)成本降低，產(chǎn)品更容易進入市場被消費者接受，更具競爭力。到目前為止，ARM處理器及技術(shù)的應(yīng)用幾乎已經(jīng)深入到各個領(lǐng)域。ARM技術(shù)的實際產(chǎn)品展示一：技術(shù)的實際產(chǎn)品展示一： （消費類電子）（消費類電子）ARM技術(shù)的實際產(chǎn)品展示二技術(shù)的實際產(chǎn)品展示二：（：（汽車控制系統(tǒng)汽車控制系統(tǒng))馬達控制器車燈汽車控制系統(tǒng)解析汽車控制系統(tǒng)解析尾燈控制系統(tǒng)后車門控制系統(tǒng)前車門控制系統(tǒng)座椅控制系統(tǒng)發(fā)動器控制系統(tǒng)nARM產(chǎn)品特點采用采用RISC架構(gòu)的架構(gòu)的ARM微處理器一般具有如下微處理器一般具有如下特點特點： 體積小、功耗低、成本低、性能高； 支持Thumb（16位）/A

5、RM（32位）雙指令集，能很好地兼容8位/16位器件；大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快； 大多數(shù)數(shù)據(jù)操作都在寄存器中完成； 尋址方式靈活簡單，執(zhí)行效率高； 指令長度固定。nARM微處理器及其發(fā)展ARM微處理器的幾個系列：微處理器的幾個系列：ARM7系列、ARM9系列、 ARM9E系列、 ARM10E系列、 ARM11系列、 SecurCore系列、Intel的XScale系列、Cortex系列。ARM體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展：體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展： （1）V1V3版本； （2）V4T版本； （3）V5版本； （4）V6版本； （5）V7版本。ARMARM公司為新的公司為新的ARM V7ARM V7架構(gòu)架構(gòu)定義

6、了三大分工明確的系列：定義了三大分工明確的系列：“A”A”系列面向尖端的基于系列面向尖端的基于虛擬內(nèi)存的操作系統(tǒng)和用戶應(yīng)用；虛擬內(nèi)存的操作系統(tǒng)和用戶應(yīng)用；“R”R”系列針對實時系統(tǒng)；系列針對實時系統(tǒng)；“M”M”系列針對微控制器和系列針對微控制器和低成本應(yīng)用系統(tǒng)。低成本應(yīng)用系統(tǒng)。1.2 Cortex-M3體系結(jié)構(gòu)與體系結(jié)構(gòu)與Stellaris系列系列 簡介簡介nCortex-M3簡介nCortex-M3內(nèi)核結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢nLuminary Micro的Stellaris系列Cortex-M3 MCU簡介nCortex-M3學(xué)習(xí)中把握什么 ARM公司于2005年推出了Cortex-M3內(nèi)核，就在當(dāng)年A

7、RM公司與其他投資商合伙成立了Luminary（流明諾瑞）公司，由該公司率先設(shè)計、生產(chǎn)與銷售基于Cortex-M3內(nèi)核的ARM芯片Stellaris（群星）系列ARM。 Cortex-M3內(nèi)核是ARM公司整個Cortex內(nèi)核系列中的微控制器系列（M）內(nèi)核，還是其它兩個系列分別是應(yīng)用處理器系列（A）與實時控制處理系列（R），這三個系列又分別簡稱為A、R、M系列，當(dāng)然這三個系列的內(nèi)核分別有各自不同的應(yīng)用場合。nCortex-M3簡介Cortex-M3內(nèi)核主要是應(yīng)用于低成本、小管腳數(shù)和低功耗的場合，并且具有極高的運算能力和極強的中斷響應(yīng)能力。Cortex-M3處理器采用純Thumb2指令的執(zhí)行方式，

8、使得這個具有32位高性能的ARM內(nèi)核能夠?qū)崿F(xiàn)8位和16位的代碼存儲密度。ARM Cortex-M3處理器是使用最少門數(shù)的ARM CPU，核心門數(shù)只有33K，在包含了必要的外設(shè)之后的門數(shù)也只有60K，使得封裝更為小型。Cortex-M3采用了ARM V7哈佛架構(gòu)，具有帶分支預(yù)測的3級流水線，中斷延遲最大只有12個時鐘周期，在末尾連鎖的時候只需要6個時鐘周期。同時具有1.25DMIPS/MHZ的性能和0.19mW/MHZ的功耗。 基于基于 ARMv7 ARMv7 架構(gòu)的架構(gòu)的 Cortex-Cortex-M3 M3 處理器帶有一個分級結(jié)構(gòu)。處理器帶有一個分級結(jié)構(gòu)。它集成了名為它集成了名為 CM3C

9、oreCM3Core 的中的中心處理器內(nèi)核和先進的系統(tǒng)外心處理器內(nèi)核和先進的系統(tǒng)外設(shè)，設(shè)，實現(xiàn)了內(nèi)置的中斷控制、實現(xiàn)了內(nèi)置的中斷控制、存儲器保護以及系統(tǒng)的調(diào)試和存儲器保護以及系統(tǒng)的調(diào)試和跟蹤功能跟蹤功能。這些外設(shè)可進行高。這些外設(shè)可進行高度配置，允許度配置，允許 Cortex-M3 Cortex-M3 處處理器處理大范圍的應(yīng)用并更貼理器處理大范圍的應(yīng)用并更貼近系統(tǒng)的需求。目前近系統(tǒng)的需求。目前 Cortex-Cortex-M3 M3 內(nèi)核和集成部件（右圖中內(nèi)核和集成部件（右圖中所示）已進行了專門的設(shè)計，所示）已進行了專門的設(shè)計，用于用于實現(xiàn)最小存儲容量、減少實現(xiàn)最小存儲容量、減少管腳數(shù)目和降低

10、功耗管腳數(shù)目和降低功耗。 nCortex-M3內(nèi)核結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢 Cortex-M3 Cortex-M3 中央內(nèi)核基于中央內(nèi)核基于哈佛架構(gòu)哈佛架構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)各使用，指令和數(shù)據(jù)各使用一條總線（右圖中所示）。與一條總線（右圖中所示）。與 Cortex-M3Cortex-M3不同，不同，ARM7 ARM7 系列處系列處理器使用馮理器使用馮諾依曼（諾依曼（Von Von NeumannNeumann）架構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)）架構(gòu)，指令和數(shù)據(jù)共用信號總線以及存儲器。由共用信號總線以及存儲器。由于指令和數(shù)據(jù)可以從存儲器中于指令和數(shù)據(jù)可以從存儲器中同時讀取，所以同時讀取，所以 Cortex-M3 Cortex-M3

11、 處理器對多個操作并行執(zhí)行，處理器對多個操作并行執(zhí)行，加快了應(yīng)用程序的執(zhí)行速度。加快了應(yīng)用程序的執(zhí)行速度。Cortex-M3 Cortex-M3 內(nèi)核包含一個內(nèi)核包含一個適用于傳統(tǒng)適用于傳統(tǒng)Thumb Thumb 和新型和新型 Thumb-2 Thumb-2 指令的譯碼器、一個指令的譯碼器、一個支持硬件乘法和硬件除法的先支持硬件乘法和硬件除法的先進進 ALUALU、控制邏輯和用于連接、控制邏輯和用于連接處理器其他部件的接口。處理器其他部件的接口。 Cortex-M3內(nèi)核：內(nèi)核：Cortex-M3存儲器中的存儲器中的bit-banding技術(shù)技術(shù) ：見下面的表中對比：見下面的表中對比：“傳統(tǒng)的位

12、處理方法和傳統(tǒng)的位處理方法和 Cortex-M3 bit- Cortex-M3 bit-banding banding 的比較的比較” ” 嵌套向量中斷控制器（嵌套向量中斷控制器（NVIC）：Cortex-M3 Cortex-M3 處理器使用處理器使用末尾連鎖（末尾連鎖（tail-tail-chainingchaining）技術(shù)）技術(shù)簡化了激活的和未決的中斷之間簡化了激活的和未決的中斷之間的移動。末尾連鎖技術(shù)把需要用時的移動。末尾連鎖技術(shù)把需要用時 30 30 個時鐘周個時鐘周期才能完成的連續(xù)的堆棧彈出和壓入操作替換為期才能完成的連續(xù)的堆棧彈出和壓入操作替換為6 6個周期就能完成的指令取指，實

13、現(xiàn)了延遲的降個周期就能完成的指令取指，實現(xiàn)了延遲的降低。處理器狀態(tài)在進入中斷時自動保存，在中斷低。處理器狀態(tài)在進入中斷時自動保存，在中斷退出時自動恢復(fù)，比軟件執(zhí)行用時更少，大大提退出時自動恢復(fù)，比軟件執(zhí)行用時更少，大大提高了頻率為高了頻率為 100MHz 100MHz 的子系統(tǒng)的性能。的子系統(tǒng)的性能。 Cortex-M3Cortex-M3處理器的集成調(diào)試功能可以實現(xiàn)快處理器的集成調(diào)試功能可以實現(xiàn)快速驗證，而無需使用速驗證，而無需使用ICEICE元件。系統(tǒng)可以通過元件。系統(tǒng)可以通過JTAGJTAG端口直接進行調(diào)試和程序的下載。端口直接進行調(diào)試和程序的下載。此外，支持多種開發(fā)工具：此外，支持多種開

14、發(fā)工具：其中一種解決方案如下：其中一種解決方案如下： Cortex-M3 另一大優(yōu)勢：另一大優(yōu)勢： Luminary Micro( Luminary Micro(流明諾瑞流明諾瑞) ) 公司公司設(shè)計、經(jīng)銷、出售設(shè)計、經(jīng)銷、出售基基于于ARM Cortex -M3 ARM Cortex -M3 的微控制器的微控制器(MCU)(MCU)。作為。作為ARMARM的的Cortex-M3Cortex-M3技術(shù)的主要合伙人，技術(shù)的主要合伙人，Luminary Micro Luminary Micro 已經(jīng)向業(yè)界推出了首已經(jīng)向業(yè)界推出了首顆顆Cortex-M3 Cortex-M3 處理器的芯片，用處理器的芯

15、片，用8/16 8/16 位的成本獲得了位的成本獲得了32 32 位位的性能。的性能。Luminary Micro Luminary Micro 的的Stellaris(Stellaris(群星群星) )系列微控制器包含系列微控制器包含運行在運行在50MHz 50MHz 頻率頻率下的下的ARM Cortex-M3 MCUARM Cortex-M3 MCU內(nèi)核、嵌入內(nèi)核、嵌入Flash Flash 和和SRAMSRAM、一個低壓降的穩(wěn)壓器、集成的掉電復(fù)位和上電復(fù)位、一個低壓降的穩(wěn)壓器、集成的掉電復(fù)位和上電復(fù)位功能、模擬比較器、功能、模擬比較器、10 10 位位ADCADC、SSISSI、GPIO

16、GPIO、看門狗和通用、看門狗和通用定時器、定時器、UARTUART、I CI C、運動控制、運動控制PWM PWM 以及正交編碼器輸入。以及正交編碼器輸入。提供的外設(shè)直接通向管腳，沒有功能復(fù)用，這個豐富的功能提供的外設(shè)直接通向管腳，沒有功能復(fù)用，這個豐富的功能集非常適合集非常適合樓宇和家庭自動化、工廠自動化和控制、工控電樓宇和家庭自動化、工廠自動化和控制、工控電源設(shè)備、步進電機、有刷和無刷源設(shè)備、步進電機、有刷和無刷DC DC 馬達、和馬達、和AC AC 感應(yīng)電動機感應(yīng)電動機等應(yīng)用等應(yīng)用。 nLuminary Micro的Stellaris系列Cortex-M3 MCU簡介 09 09年年T

17、ITI收購收購Luminary MicroLuminary Micro，LuminaryLuminary是是首家首家做做ARM Cortex-M3ARM Cortex-M3內(nèi)核處理器的公司。在內(nèi)核處理器的公司。在TITI收購之收購之前，前，LuminaryLuminary公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的Stellaris Cortex-M3Stellaris Cortex-M3內(nèi)內(nèi)核芯片已經(jīng)在業(yè)界享有盛譽。核芯片已經(jīng)在業(yè)界享有盛譽。1 1、通用的架構(gòu)；、通用的架構(gòu)；2 2、簡易的開發(fā)流程；、簡易的開發(fā)流程；3 3、豐富的模擬外設(shè)和通信接口；、豐富的模擬外設(shè)和通信接口；4 4、豐富的設(shè)計資源；（外設(shè)驅(qū)動庫、

18、豐富的設(shè)計資源；（外設(shè)驅(qū)動庫、SCH&PCBSCH&PCB庫、庫、示例代碼、示例代碼、）5 5、低廉的價格。、低廉的價格。 StellarisWareStellarisWare軟件是軟件是TITI公司配合公司配合Cortex-M3Cortex-M3開發(fā)而推出的系列軟件。開發(fā)而推出的系列軟件。 采用基于采用基于StellarisWareStellarisWare 軟件的軟件的微處理器開發(fā)，不僅能夠微處理器開發(fā)，不僅能夠簡化開發(fā)簡化開發(fā)，而且可以而且可以加速開發(fā)進程加速開發(fā)進程。最新版本的。最新版本的StellarisWareStellarisWare整合了整合了Stellaris

19、Stellaris 外設(shè)驅(qū)動外設(shè)驅(qū)動庫庫、StellarisStellaris圖形庫、圖形庫、 StellarisUSBStellarisUSB庫、庫、 StellarisStellaris示示 例代碼例代碼、以及、以及StellarisStellaris boot-loader boot-loader等。等。 Learn More: Learn More: 免許可證和免專利費使用（配合免許可證和免專利費使用（配合StellarisStellaris MCU MCU）；）；可用于應(yīng)用開發(fā)、也可以作為編程示例，能顯著簡化可用于應(yīng)用開發(fā)、也可以作為編程示例，能顯著簡化應(yīng)用開發(fā)，加速開發(fā)進程；應(yīng)用開

20、發(fā)，加速開發(fā)進程；可創(chuàng)建功能全面、易于維護的代碼；可創(chuàng)建功能全面、易于維護的代碼；除特殊情況外，全部用除特殊情況外，全部用C C語言編寫，便于閱讀與調(diào)用；語言編寫，便于閱讀與調(diào)用；可用作對象庫和源代碼，能夠直接使用庫，也可以根可用作對象庫和源代碼，能夠直接使用庫，也可以根據(jù)需要適當(dāng)修改；據(jù)需要適當(dāng)修改；可用可用KeilKeil、IARIAR、Code RedCode Red、CCSCCS以及通用以及通用GNUGNU開發(fā)工開發(fā)工具編譯。具編譯。 TITI的的StellarisStellaris系列微控制器如今包含了系列微控制器如今包含了160160多多種種（根據(jù)項目需求靈活選型）（根據(jù)項目需求靈

21、活選型）可以向全球供貨的可以向全球供貨的MCUMCU，包括售價低至，包括售價低至1 1美元的美元的MCUMCU。這個價格一般只。這個價格一般只有有8bit MCU8bit MCU才能達到。但才能達到。但Stellaris MCUStellaris MCU內(nèi)部擁有內(nèi)部擁有一個一個ARM CortexARM CortexM3M3處理器。一個售價為處理器。一個售價為$1.00$1.00而而具有具有32bit32bit的豐富指令集的的豐富指令集的MCUMCU實在是太合算了實在是太合算了不用懂什么高深的數(shù)學(xué)就能明白。不用懂什么高深的數(shù)學(xué)就能明白。 TI Stellaris系列系列現(xiàn)狀：現(xiàn)狀： Stell

22、aris: of ARM Cortex-M3n1st Generation of Stellaris = Sandstorm ClassLM3S100 Series, LM3S300 Series, LM3S600 Series, LM3S800 SeriesFirst ARM Cortex-M3 microcontrollers available anywhereFeature sets start at $1Up to 50MHz operation, Single-cycle memory up to 64K flash / 8K SRAMMeticulous motion-contr

23、ol IP integrationn2nd Generation of Stellaris = Fury ClassLM3S1000 Series, LM3S2000 Series, LM3S6000 Series, and LM3S8000 SeriesExtending Sandstorm Class with integrated Ethernet MAC+PHY and CANIncreasing single-cycle memory up to 256K flash / 64K SRAMFurther optimized for battery-backed application

24、sAdded peripherals, such as additional UART, I2C, SSI, and QEIn3rd Generation of Stellaris = Dust Devil ClassImproving Stellaris offering with integration of USB OTG, Host, and Device optionsAdded DMA, improved GPIO drive strength, and additional PWM outputsAdditional fault protection inputs for adv

25、anced motion controlBootloader and DriverLib in preloaded in ROM Providing new small package options (64 pin LQFP)n4th Generation of Stellaris = Tempest ClassHigher performance with lower operating power (80 MHz and 100 MHz, 1.2v internal supplies)Powerful external interface for high-speed chip-to-c

26、hip interconnectEnhanced subsystems including dual ADCs, extended in-ROM software, precision oscillator, and I2S interfaceExpanded networking and connectivity with Ethernet, CAN and USB options and combinationsStellaris Roadmap200620072008200920102011Tempest classHigher performanceLow powerETH+CAN+U

27、SB OTGExternal bus capabilityI2SPrecision OSCBlizzard classSmall form factorLow pin countExpanded serial connectivitySandstorm64K flash8K SRAMMotion control1MSPS ADCFury class256K flash64K SRAMMotion controlETH MAC+PHYCAN 2.0Ethernet+CANDust Devil class128K flash64K SRAMMotion control enhancementsUS

28、B 2.0 O/H/D 32ch DMAWhiteout classSmall form factorLow pin countBrainstorm classCortex-M4 core with single precision fpAdvanced analog1024KB FlashFirestorm classAdvanced analog512KB Flash Luminary MicroLuminary Micro的的產(chǎn)品已經(jīng)得到了業(yè)界的認(rèn)產(chǎn)品已經(jīng)得到了業(yè)界的認(rèn)可，豐富的外設(shè)資源和卓越的性價比，使可，豐富的外設(shè)資源和卓越的性價比，使Luminary Luminary MicroM

29、icro的產(chǎn)品在品質(zhì)和功能上都受到了廣大客戶的的產(chǎn)品在品質(zhì)和功能上都受到了廣大客戶的贊同，為贊同，為TITI贏得了廣闊的市場。贏得了廣闊的市場。 TI Stellaris系列系列市場的認(rèn)可：市場的認(rèn)可：（1 1）國內(nèi)某著名專業(yè)的電視機廠根據(jù)）國內(nèi)某著名專業(yè)的電視機廠根據(jù)LuminaryLuminary產(chǎn)品的產(chǎn)品的選擇了選擇了LM3S101LM3S101用作音頻解碼。用作音頻解碼。（2 2）某燈光音像器材廠發(fā)揮了）某燈光音像器材廠發(fā)揮了LuminaryLuminary單片機單片機，采用，采用LM3S310LM3S310的的1212路路PWMPWM控制控制6 6路電機。路電機。（3 3）國內(nèi)某知名

30、工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備廠家，采用）國內(nèi)某知名工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備廠家，采用LuminaryLuminary單片機進行以太網(wǎng)轉(zhuǎn)單片機進行以太網(wǎng)轉(zhuǎn)CANCAN、232232和和485485的設(shè)計，性能卓的設(shè)計，性能卓越，電路簡單可靠，越，電路簡單可靠，解決方案。解決方案。 單周期單周期FlashFlash存儲，速度高達存儲，速度高達 50MHz!50MHz!一些競爭對手的ARM7和Cortex-M3有更快的內(nèi)核速度，但他們的Flash并不是單周期存?。灰恍└偁帉κ諪lash是單周期存取, 但是其內(nèi)核的最大速度是有限的。 Stellaris系列系列優(yōu)勢：優(yōu)勢：免費獲取的應(yīng)用資源免費獲取的應(yīng)用資源: :外設(shè)驅(qū)動庫文

31、件；圖表數(shù)據(jù)庫文件；USB庫文件；（點擊圖片即可鏈接至網(wǎng)頁）（點擊圖片即可鏈接至網(wǎng)頁） Stellaris系列系列優(yōu)勢：優(yōu)勢： Luminary MicroLuminary Micro的的產(chǎn)品已經(jīng)得到了業(yè)界的認(rèn)產(chǎn)品已經(jīng)得到了業(yè)界的認(rèn)可，豐富的外設(shè)資源和卓越的性價比，使可，豐富的外設(shè)資源和卓越的性價比，使Luminary Luminary MicroMicro的產(chǎn)品在品質(zhì)和功能上都受到了廣大客戶的的產(chǎn)品在品質(zhì)和功能上都受到了廣大客戶的贊同，為贊同，為LuminaryLuminary贏得了廣闊的市場。贏得了廣闊的市場。 Stellaris系列系列市場的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可：市場的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可：（1 1

32、）國內(nèi)某著名專業(yè)的電視機廠根據(jù)）國內(nèi)某著名專業(yè)的電視機廠根據(jù)LuminaryLuminary產(chǎn)品的產(chǎn)品的選擇了選擇了LM3S101LM3S101用作音頻解碼。用作音頻解碼。（2 2）某燈光音像器材廠發(fā)揮了）某燈光音像器材廠發(fā)揮了LuminaryLuminary單片機單片機，采用，采用LM3S310LM3S310的的1212路路PWMPWM控制控制6 6路電機。路電機。（3 3）國內(nèi)某知名工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備廠家，采用）國內(nèi)某知名工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備廠家，采用LuminaryLuminary單片機進行以太網(wǎng)轉(zhuǎn)單片機進行以太網(wǎng)轉(zhuǎn)CANCAN、232232和和485485的設(shè)計，性能卓的設(shè)計，性能卓越，電路簡單

33、可靠，越，電路簡單可靠，解決方案。解決方案。 GPIO GPIO引腳控制引腳控制把握把握 （使用時如同單片機對外圍接口電（使用時如同單片機對外圍接口電路編程一樣）路編程一樣） 時序時序nCortex-M3學(xué)習(xí)中把握什么 實踐（開發(fā)板實踐（開發(fā)板+PDF+PDF文檔文檔+ +實驗程序）實驗程序）方法方法 關(guān)注中心問題：學(xué)好關(guān)注中心問題：學(xué)好I/OI/O （數(shù)據(jù)必須通過這些引腳傳送出去，讀回來）（數(shù)據(jù)必須通過這些引腳傳送出去，讀回來） 編程中使用編程中使用APIAPI（應(yīng)用程序編程接口）函數(shù)（應(yīng)用程序編程接口）函數(shù)發(fā)展趨勢：發(fā)展趨勢：機器碼機器碼 ASM ASM C C（APIAPI），企業(yè)的需要

34、?。?，企業(yè)的需要！LM3SLM3S系列單片機采用的是結(jié)構(gòu)簡單、性能出眾系列單片機采用的是結(jié)構(gòu)簡單、性能出眾的的ARM Cortex-M3ARM Cortex-M3處理器內(nèi)核。由于處理器內(nèi)核。由于LuminaryLuminary官方官方地提供了基于地提供了基于C C語言語言( (符合符合ANSI CANSI C標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)) )的的驅(qū)動庫軟件包驅(qū)動庫軟件包，并且源代碼是公開的，因此用戶完，并且源代碼是公開的，因此用戶完全可以摒棄晦澀難懂的匯編語言，也不需要掌握底全可以摒棄晦澀難懂的匯編語言，也不需要掌握底層寄存器的操作細(xì)節(jié)，就能輕松玩轉(zhuǎn)層寄存器的操作細(xì)節(jié)，就能輕松玩轉(zhuǎn)LM3SLM3S系列的單系列的單

35、片機。片機。下面下面完成同樣的功能：完成同樣的功能：點亮接在點亮接在PA3PA3管腳的管腳的LEDLED指示燈，一個采用指示燈，一個采用寄存器方式寄存器方式，另一個則另一個則利用驅(qū)動庫利用驅(qū)動庫。我們可以看出，利用驅(qū)動庫開發(fā)應(yīng)用。我們可以看出，利用驅(qū)動庫開發(fā)應(yīng)用程序不僅編寫起來簡單快速，而且代碼簡潔、可讀性性強。程序不僅編寫起來簡單快速，而且代碼簡潔、可讀性性強。對編寫大型程序而言，采用驅(qū)動庫更能夠增強可靠性和安全對編寫大型程序而言，采用驅(qū)動庫更能夠增強可靠性和安全性，同時顯著降低維護成本。性，同時顯著降低維護成本。只要懂只要懂C語言就會開發(fā)語言就會開發(fā)ARM：1.3 選擇選擇ARM處理器，何

36、時選擇處理器，何時選擇Cortex-M3相對基準(zhǔn)性能相對基準(zhǔn)性能相對基準(zhǔn)代碼大小相對基準(zhǔn)代碼大小 如果成本是最主要考慮因素，您應(yīng)該選擇Cortex-M3；如果在低成本的情況下尋求更好的性能和改進功耗，您最好考慮選用Cortex-M3；特別是如果你的應(yīng)用是汽車和無線領(lǐng)域，最好也采用Cortex-M3，這正是Coretex-M3的主要定位市場。 由于Cortex-M3內(nèi)核中的多種集成元素以及采Thumb-2指令集，其開發(fā)和調(diào)試比ARM7TDMI要簡單快捷。 Luminary Micro的Stellaris系列微控制器如今包含了160多種（根據(jù)項目需求靈活選型）（根據(jù)項目需求靈活選型）可以向全球供貨

37、的MCU，包括售價低至1美元的MCU。這個價格一般只有8bit MCU才能達到。決策：決策：1.4 幾款幾款Cortex-M3產(chǎn)品展示產(chǎn)品展示nStellaris系列EXP Cortex-M3板卡nTI的Cortex-M3內(nèi)核芯片選型nEXP系列 Stellaris Cortex-M3板卡EXP-LM3S615樣板支持最大主頻為支持最大主頻為50 MHz50 MHz的的ARM Cortex-M3ARM Cortex-M3內(nèi)核，內(nèi)核，32 32 KByte FLASH,8 KByte SRAMKByte FLASH,8 KByte SRAM，LQFP-48LQFP-48封裝。集成正交編碼封裝。集

38、成正交編碼器、器、2 2路路1010位位ADCADC、帶死區(qū)帶死區(qū)PWMPWM、模擬比較器、模擬比較器、2 2路路UARTUART、SSISSI、3 3個通用定時器，個通用定時器，I2CI2C、CCPCCP等等外設(shè)。外設(shè)。主要用于步進電機的主要用于步進電機的控制控制。EXP-LM3S811樣板支持最大主頻為支持最大主頻為50 MHz50 MHz的的ARM Cortex-M3ARM Cortex-M3內(nèi)核，內(nèi)核，64 64 KByte FLASH,8 KByte SRAMKByte FLASH,8 KByte SRAM，LQFP-48LQFP-48封裝。集成正交編碼封裝。集成正交編碼器、器、4

39、4路路1010位位ADCADC、帶死區(qū)帶死區(qū)PWMPWM、模擬比較器、模擬比較器、2 2路路UARTUART、SSISSI、3 3個通用定時器，個通用定時器，I2CI2C、CCPCCP等等外設(shè)。外設(shè)。主要用于步進電機的主要用于步進電機的控制控制。支持最大主頻為支持最大主頻為50 MHz50 MHz的的ARM Cortex-M3ARM Cortex-M3內(nèi)核，內(nèi)核，256 256 KByte FLASH,64 KByte KByte FLASH,64 KByte SRAMSRAM，LQFP-100LQFP-100封裝。封裝。集成集成2 2路路CANCAN控制器控制器、睡眠模塊、睡眠模塊、正交編碼

40、器、正交編碼器、8 8路路1010位位ADCADC、模擬比較器、模擬比較器、3 3路路UARTUART、2 2路路SSISSI、4 4個通用定時器，個通用定時器，I2CI2C、CCPCCP等外設(shè)。等外設(shè)。主要用于主要用于CANCAN總總線傳輸線傳輸。EXP-LM3S2948樣板支持最大主頻為支持最大主頻為50 MHz50 MHz的的ARM Cortex-M3ARM Cortex-M3內(nèi)核，內(nèi)核，128 128 KByte FLASH,64 KByte KByte FLASH,64 KByte SRAMSRAM，LQFP-100LQFP-100封裝。集成封裝。集成USB HOST/DEVICE/OTGUSB HOST/DEVICE/OTG、睡