Cortex-A系列主要面向一些復(fù)雜的應(yīng)用，用來(lái)運(yùn)行一些操作系統(tǒng)，運(yùn)用到各類消費(fèi)電子;

Cortex-R系列主要面向?qū)崟r(shí)系統(tǒng)，運(yùn)用到軍事航天;

Cortex-M系列主要面向微控制領(lǐng)域，為如今工業(yè)控制系統(tǒng)、微控制系統(tǒng)等對(duì)功耗和成本要求較高的嵌入式領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高性能低成本提供基礎(chǔ)，對(duì)嵌入式系統(tǒng)編程進(jìn)行了大大簡(jiǎn)化，可以說(shuō)Cortex-M做到了集高性能、低功耗、低成本于一體。

ST公司作為全球高級(jí)半導(dǎo)體制造商之一，是ARM公司Cortex-M3最主要的合作方。ST公司于2007年6月20日推出了Cortex-M3內(nèi)核的STM32微控芯片，STM32系列微控芯片又分成兩個(gè)子系列。分別為，工作頻率在36MHZ的STM32F101系列，工作頻率在72MHZ的STM32F103系列，后者較前者帶有更多RAM及外設(shè)。這兩個(gè)系列芯片在程序方面有很好的兼容性，有相同的Flash，使程序開(kāi)發(fā)及升級(jí)變得更加方便。本次設(shè)計(jì)中，選用了STM32F103系列的STM32F103ZET6處理器。

STM32F103系列處理器作為首款Cortex-M內(nèi)核32位精簡(jiǎn)指令集的處理器，具備程序代碼效率高、外設(shè)豐富等許多優(yōu)點(diǎn)。該系列處理器的頻率為72MHz，內(nèi)置Flash，存儲(chǔ)空間高達(dá)512K字節(jié)，SRAM也達(dá)到64K字節(jié)，為程序的編寫提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)還擁有豐富I/O。

STM32系列芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

STM32系列芯片的四個(gè)驅(qū)動(dòng)單元分別為：DMA1、DMA2、系統(tǒng)總線以及內(nèi)核總線。四個(gè)被動(dòng)單元分別為：APB設(shè)備、APB橋、內(nèi)部Flash及SRAM。本次設(shè)計(jì)所選用的芯片具有64K字節(jié)的SRAM、512K字節(jié)的FLASH、四個(gè)通用定時(shí)器、兩個(gè)基本定時(shí)器、兩個(gè)高級(jí)定時(shí)器、三個(gè)SPI總線、一個(gè)CAN總線、兩個(gè)IIC總線、一個(gè)USB接口以及三個(gè)12位ADC,一個(gè)12位DAC、一個(gè)FSMC接口、一個(gè)sdio接口、112個(gè)通用I/O口。

STM32F103ZET6最小系統(tǒng)主要由系統(tǒng)時(shí)鐘、復(fù)位電路、JTAG調(diào)試電路和啟動(dòng)模式選擇電路組成。最小系統(tǒng)原理如圖所示：

最小系統(tǒng)電路原理圖

STM32最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)及功能如下：

1.系統(tǒng)時(shí)鐘電路

時(shí)鐘電路主要用于提供時(shí)鐘節(jié)拍，相當(dāng)于心臟的作用，只有通過(guò)心臟的跳動(dòng)才能將血液送達(dá)全身，以保持人體生存及生活。因此時(shí)鐘電路在控制系統(tǒng)中的作用就不言而喻了。本次設(shè)計(jì)中的時(shí)鐘電路，選用8M的晶振。具體時(shí)鐘電路如圖所示：

系統(tǒng)時(shí)鐘電路原理圖

2.復(fù)位電路

本次設(shè)計(jì)采用的STM32最小板為低電平復(fù)位。即當(dāng)按鍵按下，RSTSET端為低電平，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)位，當(dāng)按鍵釋放時(shí)RSTSET端為高電平，復(fù)位結(jié)束。設(shè)計(jì)原理如圖所示：

系統(tǒng)復(fù)位電路原理圖

3.JTAG電路

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中JTAG的主要作用是將目標(biāo)文件燒錄下載到處理器中。本次設(shè)計(jì)具體JTAG電路原理如圖所示：

系統(tǒng)JTAG電路原理圖

4.啟動(dòng)模式電路

BOOT0、BOOT1端口電平的不同設(shè)置，可以對(duì)三種不同啟動(dòng)模式進(jìn)行選擇，啟動(dòng)模式選擇如表所示，電路原理如圖所示：

系統(tǒng)啟動(dòng)模式電路原理圖