ARM、單片機、stm32、51單片機、和開發板的概念、區別及包含關係

2021-03-01 玩轉單片機與嵌入式

在學校裡學了這些知識,並沒有時間思考這些之間概念之間的區別,一直注重渴望技術的提升,卻忘了這些基礎才是根本。蹭著在家的這一段時間,準備好好梳理一下之間的關係,這是一個宏大的框架,寫下這些,也是因為在求職的時候對於這些涉及到了,加深一下自己的印象吧。不說了,直接入主題吧。

ARM

在嵌入式領域裡,ARM本意是微處理器行業的一家知名企業,英國ARM公司是全球領先的半導體智慧財產權提供商。全球超過95%的智慧型手機採用ARM架構,ARM設計了大量的高性價比、耗能低的精簡指令集計算(RISC)處理器。這裡的ARM指的是處理器。處理器也是CPU的意思,所以ARM處理器就是CPU的意思。ARM公司不生產晶片、生產CPU.是一個32位精簡指令集處理器架構,ARM處理器包含以下幾個系列的處理器產品以及其它廠商實現的基於ARM體系結構的處理器。如ARM7 系列、ARM9系列、ARM9E系列、ARM10E系列等等。這些處理器廣泛應用於實時嵌入式應用,如存儲設備、汽車、工業和網絡設備。

STM32

上面說了ARM處理器核當前ARM7、ARM9、ARM9E、ARM10E、SecurCore以及最新的ARM11系列。而STM32使用的其中的Cortex-M3內核。當時由於arm7能效低,arm9的硬體和編程過於複雜。為了滿足消費電子的需求而改進arm7,代號為cortex -m,這樣st或nxp等產家以這個新的核心來加自己的外設就得到了stm32或lpc系列的單片機了。可以清楚得到stm32是基於ARM Cortex-M3內核的,但不屬於ARM。因為ARM公司只提供了處理器,st(意法半導體)還有nxp(恩智浦半導體)廠家以此內核為核心添加外設得到了stm32或lpc系列單片機。只能說stm32是基於ARM Cortex -M3內核的,但是不屬於ARM。ARM Cortex-M3內核具有高性能、低成本、低功耗等特點,屬於ARM7架構中的一員。

51單片機

談談51單片機與stm32單片機的區別,先介紹一下,什麼是單片機。單片機全稱單片微型計算機,簡單來說就是集CPU(運算、控制)、RAM(數據存儲-內存)、ROM(程序存儲)、輸入輸出設備(串口、並口等)和中斷系統處於同一晶片的器件。在我們個人電腦中CPU、RAM、ROM、I/O這些都是單獨的晶片,然後這個晶片被安裝一個主板上,這樣就構成了我們的PC主板,進而組裝成電腦,而單片機只是將這所有的集中在一個晶片上而已。51單片機是對所有兼容Intel8031指令系統的單片機的統稱,這一系列的單片機的始祖是Intel的8031單片機,後來隨著flash ROM技術的發展,8031單片機取得了長足的進展成為了應用最廣泛的8bit單片機之一,他的代表型號是ATMEL公司的AT89系列。STM32單片機則是ST(意法半導體)公司使用arm公司的cortex-M為核心生產的32bit系列的單片機,它的內部資源(寄存器和外設功能)較8051、AVR和PIC都要多的多,基本接近於計算機的CPU了,適用於手機、路由器等等。

開發板與單片機的區別

經過之前的總結,ARM處理器內核加上外設模塊(如UART、IIC)組成了晶片(如STM32),也就是單片機,單片機晶片再加上

一些常用的電子器件構成的電路板便是開發板。方便初學者使用,上面常用的外設有led燈、數碼管、獨立按鍵、矩陣按鍵、液晶顯示屏、紅外線接收頭等。而單片機只是上面的核心晶片。

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    這種情況可以先購買完全配套的單片機開發板,然後可以將配套的代碼移植到linux-arm開發板上,這樣可以學習到更多東西,也會給評委更好的感覺。幫老師幹活,老師決定吧~反正是老師花錢^_^有錢的是大爺(沒有貶低的意思),另外提醒廣大學生黨,幫老師做事情也一定要珍惜機會!就是玩玩,那麼各種派。一般這種派都沒有什麼技術支持,也沒有太多技術細節,很多不開源。
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    學習51系列的CPU需要記憶腳位功能,我學習的時候得益於其簡單的熟記方法,腳位的功能與位置掌握得很快,不用死記硬背,就可以輕鬆記住P0、P1、P2、P3的腳位,請看下圖:學習好腳位功能後,如果要啟動單片機的電路還需要了解外圍連接,這樣才能為日後自己製作單片機控制電路打下基礎。
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    在上一期免費51單片機和舵機開源項目中:最簡單DIY基於51單片機的舵機控制器,我簡述了舵機的控制原理和分享一個舵機控制的程序當時的源碼還是借鑑了網上一些相關的資源。所以就直接免費了。那麼這次源碼進行了大幅度的升級,用52單片機定時器0輸出兩路PWM波來控制兩個自由度的舵機,用定時器1組成波特率發生器控制串口藍牙,加上鐳射雷射模塊,代碼寫得非常精簡和奇妙,最終研製成功了鋼鐵愛國者機關槍控制器。下面是設備的全家福照。
  • 51單片機總線時序總結
    _u=ukgdp5a7629&id=524088004171】一、總線概述計算機系統是以微處理器為核心的,各器件要與微處理器相連,且必須協調工作,所以在微處理機中引入了總線的概念,各器件共同享用總線,任何時候只能有一個器件發送數據(可以有多個器件同時接收數據) 。計算機的總線分為控制總線、地址總線和數據總線等三種。
  • 學51單片機必看!51單片機導論
    STC代表生產公司,8代表8051內核,9代表Flash內存,C代表屬於CMOS類,5(表示51單片機)固定不變,2的位置可由1-16任意數字代替,代表存儲區大小為4KB的倍數。引腳功能:VCC(40腳)是單片機電源正,GND(20腳)是電源正;P0、P1、P2、P3是四組輸入輸出口,顯高電阻狀態,對外能發出高電平和低電平;10腳是串行輸入口,11腳是串行接收口;12、13腳是外部中斷輸入;18、19腳用於外接時鐘;9腳是復位引腳,有兩個機器周期以上的高電平則使單片機復位;其它引腳不要求掌握。