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(dá)盛科技有限公司北京精儀達(dá)盛科技有限公司陳 佳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(jiǎn)介系列簡(jiǎn)介(3)選擇選擇ARM處理器，何時(shí)選擇處理器，何時(shí)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)概述公司與其體系結(jié)構(gòu)概述nARM公司概述nARM產(chǎn)品特點(diǎn)nARM微處理器及其發(fā)展nARM公司概述 ARM（Advanced RISC Machines）既是一個(gè)公司的名字，也是對(duì)一類微處

2、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(guó)劍橋，主要出售芯片設(shè)計(jì)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(shuō)的ARM微處理器），已遍及工業(yè)控制、消費(fèi)類電子產(chǎn)品、通信系統(tǒng)、無(wú)線系統(tǒng)等各類產(chǎn)品市場(chǎng)?；贏RM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(chǎng)份額。ARM技術(shù)正在逐步滲透到我們生活的各個(gè)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(jì)成可修改參數(shù)接口等）設(shè)計(jì)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

3、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(dòng)。避免重復(fù)勞動(dòng)。 ARM公司是專門從事基于RISC技術(shù)芯片設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的公司。 世界各大半導(dǎo)體生產(chǎn)商從ARM公司購(gòu)買其設(shè)計(jì)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(jìn)入市場(chǎng)。 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)獲得了更多的第三方工具、制造、軟件的支持。又使得整個(gè)系統(tǒng)成本降低，產(chǎn)品更容易進(jìn)入市場(chǎng)被消費(fèi)者接受，更具競(jìng)爭(zhēng)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(gè)領(lǐng)域。ARM技術(shù)的實(shí)際產(chǎn)

4、品展示一：技術(shù)的實(shí)際產(chǎn)品展示一： （消費(fèi)類電子）（消費(fèi)類電子）ARM技術(shù)的實(shí)際產(chǎn)品展示二技術(shù)的實(shí)際產(chǎn)品展示二：（：（汽車控制系統(tǒng)汽車控制系統(tǒng))馬達(dá)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(dòng)器控制系統(tǒng)nARM產(chǎn)品特點(diǎn)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(diǎn)特點(diǎn)： 體積小、功耗低、成本低、性能高； 支持Thumb（16位）/ARM（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(jiǎn)單，執(zhí)行效率高； 指令長(zhǎng)度固定。nARM微處

5、理器及其發(fā)展ARM微處理器的幾個(gè)系列：微處理器的幾個(gè)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(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)；

6、系列針對(duì)實(shí)時(shí)系統(tǒng)；“M”M”系列針對(duì)微控制器和系列針對(duì)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內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)nCortex-M3簡(jiǎn)介nCortex-M3內(nèi)核結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢(shì)nLuminary Micro的Stellaris系列Cortex-M3 MCU簡(jiǎn)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ARM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(jì)、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(gè)Cor

7、tex內(nèi)核系列中的微控制器系列（M）內(nèi)核，還是其它兩個(gè)系列分別是應(yīng)用處理器系列（A）與實(shí)時(shí)控制處理系列（R），這三個(gè)系列又分別簡(jiǎn)稱為A、R、M系列，當(dāng)然這三個(gè)系列的內(nèi)核分別有各自不同的應(yīng)用場(chǎng)合。nCortex-M3簡(jiǎn)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(chǎng)合，并且具有極高的運(yùn)算能力和極強(qiáng)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，使得這個(gè)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(chǔ)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

8、。Cortex-M3采用了ARM V7哈佛架構(gòu)，具有帶分支預(yù)測(cè)的3級(jí)流水線，中斷延遲最大只有12個(gè)時(shí)鐘周期，在末尾連鎖的時(shí)候只需要6個(gè)時(shí)鐘周期。同時(shí)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(gè)分級(jí)結(jié)構(gòu)。處理器帶有一個(gè)分級(jí)結(jié)構(gòu)。它集成了名為它集成了名為 CM3CoreCM3Core 的中的中心處理器內(nèi)核和先進(jìn)的系統(tǒng)外心處理器內(nèi)核和先進(jìn)的系統(tǒng)外設(shè)，設(shè)，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)置的中斷控制、實(shí)現(xiàn)了內(nèi)置的中斷控制、存儲(chǔ)器保護(hù)以及系統(tǒng)的調(diào)試和存儲(chǔ)器保護(hù)以及系統(tǒng)的調(diào)試和跟蹤功能跟蹤功能。這些外設(shè)可

9、進(jìn)行高。這些外設(shè)可進(jìn)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(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，所示）已進(jìn)行了專門的設(shè)計(jì)，用于用于實(shí)現(xiàn)最小存儲(chǔ)容量、減少實(shí)現(xiàn)最小存儲(chǔ)容量、減少管腳數(shù)目和降低功耗管腳數(shù)目和降低功耗。 nCortex-M3內(nèi)核結(jié)構(gòu)與優(yōu)勢(shì) 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)各使用一條總線一條總線（右圖中所示）。與（右

10、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(hào)總線以及存儲(chǔ)器。由共用信號(hào)總線以及存儲(chǔ)器。由于于指令和數(shù)據(jù)可以從存儲(chǔ)器中指令和數(shù)據(jù)可以從存儲(chǔ)器中同時(shí)讀取同時(shí)讀取，所以，所以 Cortex-M3 Cortex-M3 處理器對(duì)多個(gè)操作并行執(zhí)行處理器對(duì)多個(gè)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(gè)內(nèi)核包含一個(gè)適用于傳統(tǒng)適用于傳統(tǒng)Thumb Thumb 和新

11、型和新型 Thumb-2 Thumb-2 指令的譯碼器、指令的譯碼器、一個(gè)一個(gè)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(jìn)進(jìn) 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(chǔ)器映射：存儲(chǔ)器映射： 借助借助bit-bandingbit-banding技術(shù)技術(shù)，Cortex-M3 Cortex-M3 處理器可以在處理器可以在簡(jiǎn)單系統(tǒng)中直接對(duì)數(shù)據(jù)的單個(gè)位進(jìn)行訪問(wèn)。存儲(chǔ)器映簡(jiǎn)單系統(tǒng)中直接對(duì)數(shù)據(jù)的單個(gè)位進(jìn)行訪問(wèn)。存儲(chǔ)器映射包含兩個(gè)位于射包含兩個(gè)位于SRAMSRAM的大小均為的大小均為1MB1M

12、B的的bit-bandbit-band區(qū)域和區(qū)域和映射到映射到32MB32MB別名區(qū)域的外設(shè)空間。在別名區(qū)域中，某別名區(qū)域的外設(shè)空間。在別名區(qū)域中，某個(gè)地址上的加載個(gè)地址上的加載/ /存儲(chǔ)操作將直接轉(zhuǎn)化為對(duì)被該地址別存儲(chǔ)操作將直接轉(zhuǎn)化為對(duì)被該地址別名的位的操作。對(duì)別名區(qū)域中的某個(gè)地址進(jìn)行寫操作，名的位的操作。對(duì)別名區(qū)域中的某個(gè)地址進(jìn)行寫操作，如果使其最低有效位置位，那么如果使其最低有效位置位，那么bit-bandbit-band位為位為 1 1，如，如果使其最低有效位清零，那么果使其最低有效位清零，那么bit-bandbit-band位為零。讀別位為零。讀別名后的地址將直接返回適當(dāng)?shù)拿蟮牡刂?/p>

13、將直接返回適當(dāng)?shù)腷it-bandbit-band位中的值。除位中的值。除此之外，該操作為原子位操作，其他總線活動(dòng)不能對(duì)此之外，該操作為原子位操作，其他總線活動(dòng)不能對(duì)其中斷。其中斷。 傳統(tǒng)的位處理方法和傳統(tǒng)的位處理方法和 Cortex-M3 bit-banding 的比較的比較 ： 基于傳統(tǒng)基于傳統(tǒng)ARM7 ARM7 處理器的系統(tǒng)只支持訪問(wèn)對(duì)齊處理器的系統(tǒng)只支持訪問(wèn)對(duì)齊的數(shù)據(jù)，只有沿著對(duì)齊的字邊界才可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)的數(shù)據(jù)，只有沿著對(duì)齊的字邊界才可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)和存儲(chǔ)。行訪問(wèn)和存儲(chǔ)。Cortex-M3Cortex-M3處理器采用非對(duì)齊數(shù)處理器采用非對(duì)齊數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式，使非對(duì)齊數(shù)據(jù)可以在單核訪問(wèn)中進(jìn)據(jù)訪

14、問(wèn)方式，使非對(duì)齊數(shù)據(jù)可以在單核訪問(wèn)中進(jìn)行傳輸。當(dāng)使用非對(duì)齊傳輸時(shí)，這些傳輸將轉(zhuǎn)換行傳輸。當(dāng)使用非對(duì)齊傳輸時(shí)，這些傳輸將轉(zhuǎn)換為多個(gè)對(duì)齊傳輸，但這一過(guò)程不為程序員所見(jiàn)。為多個(gè)對(duì)齊傳輸，但這一過(guò)程不為程序員所見(jiàn)。見(jiàn)下面的表中對(duì)比：見(jiàn)下面的表中對(duì)比：“傳統(tǒng)的位處理方法和傳統(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）：）： 可以在硬件中處理堆棧操作，可以在硬件中處理堆棧操作，Cortex-M3Cortex-M3處理處理器免去了在傳統(tǒng)的器免去了在傳統(tǒng)的 C C語(yǔ)言中斷服務(wù)程

15、序中為了完語(yǔ)言中斷服務(wù)程序中為了完成堆棧處理所要編寫的匯編程序包，這使應(yīng)用程成堆棧處理所要編寫的匯編程序包，這使應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)變得更加簡(jiǎn)單。序的開(kāi)發(fā)變得更加簡(jiǎn)單。 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(jiǎn)化了激活的和未決的中斷之間簡(jiǎn)化了激活的和未決的中斷之間的移動(dòng)。末尾連鎖技術(shù)把需要用時(shí)的移動(dòng)。末尾連鎖技術(shù)把需要用時(shí) 30 30 個(gè)時(shí)鐘周個(gè)時(shí)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(gè)周期就能完成的指令取指，實(shí)現(xiàn)了延遲的降個(gè)周期就能完成的

16、指令取指，實(shí)現(xiàn)了延遲的降低。處理器狀態(tài)在進(jìn)入中斷時(shí)自動(dòng)保存，在中斷低。處理器狀態(tài)在進(jìn)入中斷時(shí)自動(dòng)保存，在中斷退出時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，比軟件執(zhí)行用時(shí)更少，大大提退出時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，比軟件執(zhí)行用時(shí)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)試功能處理器的集成調(diào)試功能可以實(shí)現(xiàn)快可以實(shí)現(xiàn)快速驗(yàn)證速驗(yàn)證，而無(wú)需使用，而無(wú)需使用ICEICE元件。系統(tǒng)可以通過(guò)元件。系統(tǒng)可以通過(guò)JTAGJTAG端口或者兩腳串行線（端口或者兩腳串行線（Serial Wire DebugSerial Wire Debug）端口進(jìn)行觀察。端口

17、進(jìn)行觀察。此外，支持多種開(kāi)發(fā)工具：此外，支持多種開(kāi)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(shì)：另一大優(yōu)勢(shì)： ARMARM公司在其公司在其Cortex-M3Cortex-M3內(nèi)核中嵌入新的內(nèi)核中嵌入新的Thumb-2Thumb-2指令集。新的指令集。新的Thumb-2Thumb-2內(nèi)核技術(shù)保留了緊湊代碼質(zhì)內(nèi)核技術(shù)保留了緊湊代碼質(zhì)量并與現(xiàn)有量并與現(xiàn)有ARMARM方案的代碼兼容性，提供改進(jìn)的性方案的代碼兼容性，提供改進(jìn)的性能和能量效率。能和能量效率。Thumb-2Thumb-2是一種新型混合指令集，融合了是一種新型混合指令集，融合了1616位和位和3232位

18、指令，用于實(shí)現(xiàn)密度和性能的最佳平衡。在不位指令，用于實(shí)現(xiàn)密度和性能的最佳平衡。在不對(duì)性能進(jìn)行折中的情況下，節(jié)省許多高集成度系統(tǒng)對(duì)性能進(jìn)行折中的情況下，節(jié)省許多高集成度系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的總體存儲(chǔ)成本。級(jí)設(shè)計(jì)的總體存儲(chǔ)成本。：看到一段匯編的代碼時(shí)，會(huì)去查處相關(guān)的指看到一段匯編的代碼時(shí)，會(huì)去查處相關(guān)的指令集，讀懂代碼的意圖令集，讀懂代碼的意圖/ /作用即可。作用即可。 Cortex-M3支持的支持的Thumb-2指令：指令： Luminary Micro( Luminary Micro(流明諾瑞流明諾瑞) ) 公司公司設(shè)計(jì)、經(jīng)銷、出售設(shè)計(jì)、經(jīng)銷、出售基基于于ARM Cortex -M3 ARM Corte

19、x -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(yùn)行在運(yùn)行在50MHz 50MHz 頻率頻率下

20、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(gè)低壓降的穩(wěn)壓器、集成的掉電復(fù)位和上電復(fù)位、一個(gè)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、GPIOGPIO、看門狗和通用、看門狗和通用定時(shí)器、定時(shí)器、UARTUART、I CI C、運(yùn)動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)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(méi)有功能復(fù)用，這個(gè)豐富的功能提供的外設(shè)直接通向管腳，沒(méi)有功能復(fù)用，這個(gè)豐富的功能集非常適合集非常適合

21、樓宇和家庭自動(dòng)化、工廠自動(dòng)化和控制、工控電樓宇和家庭自動(dòng)化、工廠自動(dòng)化和控制、工控電源設(shè)備、步進(jìn)電機(jī)、有刷和無(wú)刷源設(shè)備、步進(jìn)電機(jī)、有刷和無(wú)刷DC DC 馬達(dá)、和馬達(dá)、和AC AC 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等應(yīng)用等應(yīng)用。 nLuminary Micro的Stellaris系列Cortex-M3 MCU簡(jiǎn)介 單周期單周期FlashFlash存儲(chǔ)，速度高達(dá)存儲(chǔ)，速度高達(dá) 50MHz!50MHz!一些競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的ARM7和Cortex-M3有更快的內(nèi)核速度，但他們的Flash并不是單周期存取；一些競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手Flash是單周期存取, 但是其內(nèi)核的最大速度是有限的。 Stellaris系列優(yōu)勢(shì)：系列優(yōu)勢(shì)：免費(fèi)獲取

22、的應(yīng)用資源免費(fèi)獲取的應(yīng)用資源: :外設(shè)驅(qū)動(dòng)庫(kù)文件；圖表數(shù)據(jù)庫(kù)文件；USB庫(kù)文件；（點(diǎn)擊圖片即可鏈接至網(wǎng)頁(yè)）（點(diǎn)擊圖片即可鏈接至網(wǎng)頁(yè)） Stellaris系列優(yōu)勢(shì)：系列優(yōu)勢(shì)： Luminary MicroLuminary Micro的的StellarisStellaris系列微控制器如系列微控制器如今包含了今包含了100100多多種可以向全球供貨的種可以向全球供貨的MCUMCU，包括售價(jià)，包括售價(jià)低至低至1 1美元的美元的MCUMCU。這個(gè)價(jià)格一般只有。這個(gè)價(jià)格一般只有8bit MCU8bit MCU才能才能達(dá)到。但達(dá)到。但Stellaris MCUStellaris MCU內(nèi)部擁有一個(gè)內(nèi)部擁有

23、一個(gè)ARM CortexARM CortexM3M3處理器。一個(gè)售價(jià)為處理器。一個(gè)售價(jià)為$1.00$1.00而具有而具有32bit32bit的豐富的豐富指令集的指令集的MCUMCU實(shí)在是太合算了實(shí)在是太合算了不用懂什么高深不用懂什么高深的數(shù)學(xué)就能明白。的數(shù)學(xué)就能明白。 Stellaris系列現(xiàn)狀：系列現(xiàn)狀： 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(jià)比，使可，豐富的外設(shè)資源和卓越的性價(jià)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

24、都受到了廣大客戶的贊同，為贊同，為L(zhǎng)uminaryLuminary贏得了廣闊的市場(chǎng)。贏得了廣闊的市場(chǎng)。 Stellaris系列市場(chǎng)的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可：系列市場(chǎng)的廣泛應(yīng)用和認(rèn)可：（1 1）國(guó)內(nèi)某著名專業(yè)的電視機(jī)廠根據(jù)）國(guó)內(nèi)某著名專業(yè)的電視機(jī)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(jī)單片機(jī)，采用，采用LM3S310LM3S310的的1212路路PWMPWM控制控制6 6路電機(jī)。路電機(jī)。（3 3）國(guó)內(nèi)某知名工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備廠家，采用）國(guó)

25、內(nèi)某知名工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備廠家，采用LuminaryLuminary單片機(jī)進(jìn)行以太網(wǎng)轉(zhuǎn)單片機(jī)進(jìn)行以太網(wǎng)轉(zhuǎn)CANCAN、232232和和485485的設(shè)計(jì)，性能卓的設(shè)計(jì)，性能卓越，電路簡(jiǎn)單可靠，越，電路簡(jiǎn)單可靠，解決方案。解決方案。 GPIOGPIO引腳控制引腳控制把握把握 （使用時(shí)如同單片機(jī)對(duì)外圍接口電（使用時(shí)如同單片機(jī)對(duì)外圍接口電路編程一樣）路編程一樣） 時(shí)序時(shí)序nCortex-M3學(xué)習(xí)中把握什么 實(shí)踐（開(kāi)發(fā)板實(shí)踐（開(kāi)發(fā)板+PDF+PDF文檔文檔+ +實(shí)驗(yàn)程序）實(shí)驗(yàn)程序）方法方法 關(guān)注中心問(wèn)題關(guān)注中心問(wèn)題：學(xué)好：學(xué)好I/OI/O （數(shù)據(jù)必須通過(guò)這些引腳傳送出去，讀回來(lái)）（數(shù)據(jù)必須通過(guò)這些引腳傳送

26、出去，讀回來(lái)） 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(shì)：發(fā)展趨勢(shì)：機(jī)器碼機(jī)器碼 ASM C ASM C（APIAPI），企業(yè)的需要！），企業(yè)的需要！LM3SLM3S系列單片機(jī)采用的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能出眾系列單片機(jī)采用的是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(yǔ)言語(yǔ)言( (符合符合ANSI CANSI C標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)) )的的驅(qū)動(dòng)庫(kù)軟件包驅(qū)動(dòng)庫(kù)軟件包，并且源代碼是公開(kāi)的并且源代碼是公開(kāi)的，因此用戶完，因此用戶完全可以

27、摒棄晦澀難懂的匯編語(yǔ)言，也不需要掌握底全可以摒棄晦澀難懂的匯編語(yǔ)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系列的單系列的單片機(jī)。片機(jī)。下面下面完成同樣的功能：完成同樣的功能：點(diǎn)亮接在點(diǎn)亮接在PA3PA3管腳的管腳的LEDLED指示燈，一個(gè)采用指示燈，一個(gè)采用寄存器方式寄存器方式，另一個(gè)則另一個(gè)則利用驅(qū)動(dòng)庫(kù)利用驅(qū)動(dòng)庫(kù)。我們可以看出，利用驅(qū)動(dòng)庫(kù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用。我們可以看出，利用驅(qū)動(dòng)庫(kù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序不僅編寫起來(lái)簡(jiǎn)單快速，而且代碼簡(jiǎn)潔、可讀性性強(qiáng)。程序不僅編寫起來(lái)簡(jiǎn)單快速，而且代碼簡(jiǎn)潔、可讀性性強(qiáng)。對(duì)編寫大型程序而言，采用驅(qū)動(dòng)庫(kù)更能夠增強(qiáng)可靠性和安全對(duì)編

28、寫大型程序而言，采用驅(qū)動(dòng)庫(kù)更能夠增強(qiáng)可靠性和安全性，同時(shí)顯著降低維護(hù)成本。性，同時(shí)顯著降低維護(hù)成本。只要懂只要懂C語(yǔ)言就會(huì)開(kāi)發(fā)語(yǔ)言就會(huì)開(kāi)發(fā)ARM：1.3 選擇選擇ARM處理器，何時(shí)選擇處理器，何時(shí)選擇Cortex-M3相對(duì)基準(zhǔn)性能相對(duì)基準(zhǔn)性能相對(duì)基準(zhǔn)代碼大小相對(duì)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(jìn)功耗，您最好考慮選用Cortex-M3；特別是如果你的應(yīng)用是汽車和汽車和無(wú)線領(lǐng)域，最好也采用Cortex-M3，這正是Coretex-M3的主要定位市場(chǎng)。 由于Cortex-M3內(nèi)核中的多種集成元素以及采Thumb-2指令集，其

29、開(kāi)發(fā)和調(diào)試比ARM7TDMI要簡(jiǎn)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(xiàng)目需求靈活選型）（根據(jù)項(xiàng)目需求靈活選型）可以向全球供貨的MCU，包括售價(jià)低至1美元的MCU。這個(gè)價(jià)格一般只有8bit MCU才能達(dá)到。決策：決策：1.4 幾款幾款Cortex-M3產(chǎn)品展示產(chǎn)品展示nEXP系列Stellaris 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 Corte

30、x-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。集成正交編碼器、器、ADCADC、帶死區(qū)帶死區(qū)PWMPWM、模擬、模擬比較器、比較器、UARTUART、SSISSI、通用定、通用定時(shí)器，時(shí)器，I2CI2C、CCPCCP等外設(shè)。等外設(shè)。主主要用于步進(jìn)電機(jī)的控制要用于步進(jìn)電機(jī)的控制。支持最大主頻為支持最大主頻為50 50 MHzMHz的的ARM Cortex-M3ARM Cortex-M3內(nèi)核，內(nèi)核，256 KByte FLASH,64 256 KByte FLAS

31、H,64 KByte SRAMKByte SRAM，LQFP-100LQFP-100封封裝。裝。集成集成CANCAN控制器控制器、睡、睡眠模塊、正交編碼器、眠模塊、正交編碼器、ADCADC、模擬比較器、模擬比較器、UARTUART、SSISSI、通用定時(shí)器，、通用定時(shí)器，I2CI2C、CCPCCP等外設(shè)。等外設(shè)。主要用于主要用于CANCAN總線傳輸總線傳輸。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 KByte FLASH,64 KByte SRAM128 KByte FLASH,64 KByte SRAM，LQFP-100LQFP-100封裝。集成封裝。集成USB HOST/DEVICE/OTGUSB HOST/DEVICE/OTG、睡眠模塊睡眠模塊、正交編碼器、正交編碼器、ADCADC、帶死區(qū)、帶死區(qū)PWMPWM、模擬比較器、模擬比較器、UARTUART、SSISSI、通用定時(shí)器，、通用定時(shí)器，I2CI2C、CCPCCP、DMADMA控制器控制器等外設(shè)。等外設(shè)。芯片內(nèi)部固化驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部固化驅(qū)動(dòng)庫(kù)庫(kù)。主要用于主要用于USBUSB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，2