STM32

的核心

Cortex

-M3

处理器是一个标准化的微控制器结构，希望思考一下，何为标准

化？简言之，

Cortex-M3

处理器拥有

32

位

CPU

，并行

总线

结构，嵌套中断向量控制单元，

调试系统以及标准的存储映射。

嵌套中断向量控制器

（

Nested Vector Interrupt Controller,

简称

NVIC

）

是

Cortex-M3

处理器

中一个比较关键的组件，它为基于

Cortex-M3

的微控制器提供了标准的中断架构和的

中断响应能力，为超过

240

个中断源提供专门的中断入口，而且可以赋予每个中断源单独

的优先级。

利用

NVIC

从可以达到极快的中断响应速度，

从收到中断请求到执行中断服务的

第一条指令仅需

12

个周期。

这种极快的响应速度一方面得益于

Cortex-M3

内核对堆栈的自

动处理机制，这种机制是通过固化在

CPU

内部的微代码实现的。另一方面，在中断请求连

续出现的情况下，

NVIC

使用一种称为

“

尾链

”

的技术，使连续而来的中断可以在

6

个时钟周

期内得到服务。在中断的压栈阶段，更高优先级的中断可以不耗费任何额外的

CPU

周期就

能完成嵌入低优先级中断的动作。

具体的细节后面我会继续总结的。

用户可以通过设置

CPU

自动进入低功耗状态，而使用中断来将其唤醒，

CPU

在中断时间来临之前会一直保持睡眠

状态。这个后面我也会再总结。

Cortex-M3

的

CPU

支持两种运行模式：线程模式（

Thread 

Mode

）与处理模式（

Handler 

Mode

）并且需要注意的是，这两种模式都拥有各自独立的堆栈。这种设计使得开发人员可

以进行更为精密的程序设计，对实时操作系统的支持也就更好了。

Cortex-M3

处理器还包含了一个

24

位可自动重装载定的定时器，可以为内核（

RTOS

）提

供一个周期中断。

在指令集方面，

ARM

7

和

ARM9

都有两种指令集

（

32

位指令集和

16

位指令集）

，

而

Cortex-M3

系列处理器支持

Thumb-2

指令集。由于

Thumb-2

指令集融合了

Thumb

指令集和

ARM

指

令集，使得

32

位指令集的性能和

16

位指令集的代码密度之间取得了平衡。

而且，

ARM 

Thumb-2 

专门为

C/C++

编译器设计，这就意味着

Cortex-M3

系列处理器的开

发应用可以全部在

C

语言

环境中完成。

STM32

微控制器的推出标志着

ST

公司在两条产品主线（低价位主线和高性能主线）上迈

出了重大一步。

STM32

初发布时有

14

个不同型号，分为两个版本：

CPU

时钟为

72MHZ

的

“

增强型

”

和

CPU

时钟为

36MHZ

的

“

基本型

”

。这些不同

STM32

型号里内置

的

Flash

可达

128KB

，

SRAM

为

20KB

，

在

STM32

发布之初，

配置更大

Flash,RAM

和更复杂外设的版本就已经在规划之中了。不管是什么版本，什么型号的

STM32

器件，它

们在引脚功能和应用软件上是兼容的。这就使得开发人员在使用

STM32

系列微控制器时，

不必改动

PCB

就可以根据需要随意更换器件型号