STM32简介：基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器

STM32简介：基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器

STM32是ST公司（STMicroelectronics）生产的一系列基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，以功能强大、性能优异、功耗低、可靠性强等特点著称，并拥有丰富的外设和完善的开发工具，是一款经典的嵌入式微控制器。

一、单片机

• 单片机（Microcontroller Unit，MCU）是一种集成电路芯片，它将微处理器（CPU）、存储器（如 RAM 和 ROM）、输入/输出接口（I/O）、定时器、中断系统、通讯接口等电脑常用硬件功能集成在单一的硅片上，形成一个微型的计算机系统。
• 单片机的任务是采集信息（依靠传感器）、处理信息（依靠 CPU）和控制硬件设备（如电机、LED 等）。
• 与计算机相比，单片机可被视为一个微型计算机，它具备了计算机的核心特征，一个芯片就能构成完整的计算机系统。尽管在性能上，与计算机相差甚远，但单片机成本低、体积小、结构简单，在生活和工业控制领域得到了广泛应用；同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。

二、ARM

• ARM 公司是全球领先的半导体知识产权（IP）提供商，专注于设计精简指令集计算（RISC）处理器架构。ARM 公司并不直接制造处理器，而是通过授权其架构和处理器设计给其他公司来实现商业化。通常情况下，ARM 公司设计 ARM 内核，而半导体厂商则在此基础上完善内核周边电路并生产芯片。全世界超过 95% 的智能手机和平板电脑都采用 ARM 架构。
• ARM架构，过去称作高级精简指令集机器（Advanced RISC Machine），更早称作 Acorn RISC Machine，是一个包含32位和64位版本的精简指令集（RISC）处理器架构。这套架构规范规定了处理器的设计规则，包括指令集、数据路径、寻址模式、异常处理机制等。简单来说，ARM 架构定义了处理器如何执行指令和处理数据，但它本身不是具体的硬件。
• ARM 内核（处理器的核心）是基于 ARM 架构的具体处理器设计，是 ARM 架构的实际硬件体现。ARM 内核实现了 ARM 指令集的硬件架构，包含了执行 ARM 指令集所需的全部硬件逻辑，如算术逻辑单元（ALU）、寄存器文件、控制逻辑等。内核是处理器的核心部分，负责实际执行计算任务。
• ARM 处理器（物理产品）是基于 ARM 架构设计的完整微处理器芯片。它不仅包含一个或多个 ARM 内核，还包括其他必要的组件和外设，如缓存、内存控制器和 I/O 接口等。ARM 处理器可以由 ARM 公司直接设计和制造，也可以由第三方公司基于 ARM 架构自行设计制造。无论是哪一种，ARM 处理器都遵循 ARM 架构规范。
• 简而言之，ARM 架构提供了处理器设计的规范，ARM 内核是遵循这些规范的具体硬件实现，而 ARM 处理器则是基于这些内核和其他组件制造的完整芯片产品。
• 尽管 x86 是服务器市场的主流架构，但 ARM 架构才是世界上最普及的电子设计方案。x86 芯片追求的是优化性能，而 ARM 架构的处理器则致力于实现成本与更小尺寸、更低功耗、更低热量生成、速度与更长电池使用时间之间的平衡。几乎所有智能手机以及其他小型移动设备和笔记本电脑都采用的是 ARM 架构。

三、STM32

• STM32是ST公司（STMicroelectronics）生产的一系列基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，以功能强大、性能优异、功耗低、可靠性强等特点著称，并拥有丰富的外设和完善的开发工具，是一款经典的嵌入式微控制器。
• STM32广泛应用在嵌入式领域，如智能车、无人机、机器人、无线通信、物联网、工业控制、娱乐电子产品等。
• STM32 系列根据性能和功能的不同，分为多个子系列，包括主流的 STM32F 系列、超低功耗的 STM32L 系列、高性能的 STM32H 系列、面向通用应用的 STM32G 系列以及集成无线通信功能的 STM32WB 系列。每个子系列针对特定的应用需求，提供不同等级的性能和能效。

四、命名规则

以 STM32F103C8T6 这个型号的芯片为例，该型号的组成为 7 个部分，其命名规则如下：