ARM嵌入式开发实例

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1
齐 教学
件
2013.9
ARM嵌入式齐齐齐例
—— 基于 STM32 的系齐齐齐
齐齐工齐大学
2
ARM嵌入式系齐在日常的消齐齐子齐域 齐可齐， 以 随 它
其齐越的性能和完善的齐齐齐境得到了 大齐子工程齐的 广
齐。 着 青 随 ARM的齐展，其 核版本和支持的生齐 内 厂
商也越 越多，因此市齐上能齐 到的 来 找 ARM芯片也
是齐齐繁多。

在本章 容中，主要向齐者介齐 内 ARM嵌入式系齐
的基本知齐和常齐的 ARM微齐理器。
第1 章
初齐 ARM嵌入式系齐
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本章齐重齐点
3

【本章重点】
1 ARM嵌入式系齐的齐展齐史 特点； 与
2 ARM嵌入式系齐的齐齐齐境；
3 ARM嵌入式系齐的硬件 成； 构

【本章齐点】
1 ARM嵌入式系齐的齐齐流程；
2 ARM嵌入式系齐的硬件 成； 构
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齐 着 齐通信技齐、齐算机技齐和微齐子技齐的迅速齐展， 随 网
嵌入式系齐已齐成齐 前 当 IT 行齐的焦点。

嵌入式的齐用更是涉及金融、航天、齐信、 齐、信息 网
家齐、 齐、工齐控制、齐事、汽齐等各 齐域， 医 个 以致一些
者 言嵌入式技齐 成齐后 学 断 将 PC 齐代的主宰。

嵌入式技齐人才需求猛增
第1 章 初齐 ARM嵌入式系齐
1.1 ARM嵌入式系齐齐介
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什齐是 ARM

ARM是Advanced RISC Machine 的齐 。 写
有三齐含齐： 它
?
一个IT 行齐公司的名 ； 称
?
一齐齐理器的通 ； 称
?
一齐技齐的名 ； 称
通常是指齐有 ARM 齐理器的嵌入式系齐。
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
1.1.1 ARM嵌入式系齐的基本 念 概
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ARM公司齐介
 ARM 处处 处 处 处处 处 处 处 公司是微 理器行 一家知名
处处 企 ， 1990 年11 月成立于英国，
处处处 是苹果 、 Acorn 处处 处处 集 和
VLSI Technol ogy 处处 的合 企
处。1991 年，ARM 公司推出了
ARM6 处理器家族，VLSI 处处 公司 是
处处 处 处 处 处 处处处 第一个将其成功 用在自己研 品
处处 处 处 上的生 厂家。 在1999 处处 年因移
处 处处 处 火爆市 ，其 32 位RISC 处理器占
处处 处处 处处 市 份 超 了 50% 处处处 处处 ，成 界
老大。 处处处 处 处 后来， 有其他 IT 处处 巨 ，
包括TI 公司、NEC 公司、SHARP
公司以及ST 公司等。
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
ARM公司 LOGO
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
前 当 ARM 嵌入式芯片的出齐量每
年都比上一年增齐 20 齐片以上。与
其他半齐 （微齐理器）公司不同 体
的是， ARM 公司 不制造或齐 从来
某一 具 型 的嵌入式齐理器 售 个 体 号
芯片，而是 齐理器的具 将 体齐齐授齐
齐相齐的商齐合作 伴，各 授齐合 伙 个
作公司齐齐出多齐多齐的齐理器芯片
、微控制器以及嵌入式片上系齐（
SOC ）， 所齐的“ 即 ARM 知齐齐齐
授齐”齐构。（IP 技齐授齐）

ARM公司是知齐齐齐供齐商，是齐齐
公司。
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
ARM核“知齐齐齐授齐”齐 齐 构
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
ARM的合作 伴 伙
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
什齐是嵌入式系齐

根据 IEEE （ 齐齐 和齐子工程齐齐齐 ）的定 国 气 会
齐：
?
嵌入式系齐是“用于控制、齐齐或者齐助操作机器和齐
齐的 置”（原文齐 装 devices used to control,
monitor, or assist the operation of equipment,
machinery or plants ）。

的定齐： 国内
?
以齐用齐中心和以齐算机技齐齐基齐的， 且齐硬件是可 并
裁 的，能齐足齐用系齐齐功能、可 性、成本、 齐 减 靠 体
、功耗等指齐的齐格要求的齐用齐算机系齐。
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
齐齐的齐

嵌入式系齐就是嵌入到齐象 中（ 体 各齐齐齐 部） 内 的齐用齐算
机系齐，齐齐齐齐的智能化 。

三要素：嵌入、齐用、齐算机

嵌入式系齐的特点 : 由三要素引出
· 嵌入性：嵌入到齐象 系中，有齐象齐境要求 体
· 齐用性：齐、硬件按齐象要求裁减
· 齐算机：齐齐齐象的智能化功能
齐的齐 广

嵌入式系齐就是一 具有特定功能或用途的齐算机齐硬件 个
集合 。 体
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
1.1.2 嵌入式系齐的齐成

一般而言， ARM嵌入式系齐由 3 部 个
分齐成：
1. 嵌入式系齐硬件平台：嵌入式齐理器、
外齐齐齐
2. 嵌入式操作系齐：在嵌入式硬件平台上
行。 运
目前主流操作系齐： Linux 、
齐 CLinux 、 μC/OS-Ⅱ （ Micro
Controller O S ）。
源齐公齐、免齐齐用、可移植性好
其他： Mac OS 、 Android 、 Meego
3. 嵌入式系齐齐用齐件： 行在嵌入式操作 运
系齐的上齐，完成特定的功能。
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
嵌入式齐理器的分齐
– ★嵌入式微齐理器 (Embedded MPU)
只保留和嵌入式齐用齐密相齐的功能硬件
– ★嵌入式微控制器（ Embedded MCU ）
如：齐片机
– ★嵌入式 DSP 齐理器 (Embedded DSP)
– ★嵌入式片上系齐 (SOC)
整 嵌入式系齐集成在一 芯片上， 个 个 完成整 系齐的 个
主要齐齐功能；
– ★嵌入式可齐程片上系齐 (SOPC)
用可齐程齐齐技齐把整 系齐放到一齐硅片上 个
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1.1.3 ARM嵌入式的性能特性
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
1 、 低的系齐功耗 极
2 、齐短的齐齐周期
3 、支持 指令集 双
4 、高效的齐齐系齐
A
R
M
嵌
入
式
的
性
能
特
性
齐大多数 ARM齐理
器都支持 32 位
ARM指令集和 16
位 Thumb 指令集
齐工作模式。 两
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
1.1.5 ARM嵌入式系齐的齐用
嵌入式系齐无齐不在
工齐生齐
日常生活
科 究 学研
齐事 防 国
航空航天
齐齐生 医
文化 育 教
播齐齐 广
齐信
齐 网
交通 齐 运
水利
齐力
齐齐
象 气
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嵌入式系齐的齐用齐域
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消齐齐齐子 智能玩具、手持通齐的核心 —
嵌入式系齐的齐用齐域
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嵌入式系齐的齐用齐域
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齐事 防齐域 国
嵌入式系齐的齐用齐域
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航天齐域
嵌入式系齐的齐用齐域
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
1.1.5 常用齐齐 ARM嵌入式芯片
STM32F103XX

STM23F103XX 系列齐理器是一 低功耗的 个 ARM嵌入式芯
片，具有齐 少，齐端延齐小，容易齐齐等特点，被 泛的使用 数 广
在汽齐齐子、智能手机、齐齐 齐齐端等齐域。 网

STM23F103XX 系列齐理器使用了 ARM v7-M 系齐 ，是 体 构
一 可齐合的、高度可配置的 个 ARM嵌入式芯
片。 STM23F103XX 系列齐理 器采用了 系齐部件齐 合的齐齐 与 耦
方法，以齐小芯片的物理面齐，其 核面齐齐小了 内 30%， 能 并
到 乎接近 达 几 32 位 ARM指令集的性能。

由于系齐具有 低的功耗， 富的片上齐源，以及齐定的工 极 丰
作性能， 多汽齐生齐 商在生齐汽齐齐子齐齐的齐程中都齐齐了 很 厂
STM23F103XX 系列齐理器。
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1. 1 ARM 嵌入式系齐齐介
STM23F103XX 系列齐理
器在汽齐齐子中的齐用