为什么学习STM32?

　　先列举一下大家问得最多的几个问题，然后我们一起由问题切入进行一些讨论。

　　首先问题1：我是单片机好还是直接学STM32好呢?

　　答：1)首先我们谈下目的，你学习的最终目的是能够开发产品或者成为项目经理;而目前市场上的单片机都基本用C语言了，用汇编进行开发的项目已经非常少了

　　2)在硬件接口这个环节上都一样：学51单片机和学STM32都是一样的，主要看其市场上的资料是不是足够充分，都是调用硬件的接口，控制I/O，完成相应的功能

　　3)在软件这个环节上，STM32要强过51单片机：为什么这么说呢?学STM32它自带一个官方的库，而这个库的源代码是开放的;而51单片机却没有，也就说，当你做一个具体项目的时候，用STM32开发项目速度会比用51单片机要轻松快捷，方便，并且BUG也少。

　　4)ST的这个库专门是由ST官方团队打造的，是经过详细认真测试过的，例如：你要做处理器支持USB的U盘功能，对51来说，你可能需要在网上去找这样一个驱动，然后移植到51单片机上，这样的缺点是：移植本身就比较累，比较麻烦，并可能有些代码不一定经过验证了的，很难保证没有BUG;而STM32是官方推荐的库源代码，这些功能早就有了，所以用STM32开发项目做起来非常的轻松，愉快，放心，BUG也少。

　　5)从选型方面考虑：STM32的性价比与单片机相比，虽说单片机很便宜了，一般市场上就5块钱左右，而STM32便宜的是10元多一点，但是如果比性价比，STM32还是很要强过51单片机很多，为什么呢?因为首先STM32是72MHZ的主频，而51单片机是10多M，随着未来产品功能增多了，要求越来越高，可能51单片机的速度和性能就满足不了需求，而STM32足够强劲的主频，可以延缓这个问题，使得您的产品周期生命得到延长，而且你有其他新需求也可以灵活增加上来，因为STM32完全有能力负担得起。

　　问题2：STM32如何才能快速入门?

　　答：首先就是最好具备基本的电子基础，如果您只有纯软件基础，那就应该打扎实C语言基础，然后弄一块开发板，边学边补充硬件电子方面的知识。

　　因为软件背景去理论的学硬件，那是非常枯燥的事情，而且效果也不一定理想;那么此时你就需要一款比较的板子，板子大与小，功能多与少都不是那么重要，这里最重要的就是要资料丰富，资料丰富，才是最好的;我当时就从同事那里弄了一块STM32神舟系列的板子，大概花了1，2个星期就正式入门了。以下是我摘抄的关于那个板子的一些特点，大家可以看看：

　　特点1：STM32神舟系列的每款开发板都有一个非常详细的几百页的说明手册。有很多爱好者反映，买到的开发板没有手册或手册不全，手册不详细，拿到手后没有什么用，无从下手，那么您可以考虑STM32神舟系列的开发板，其中神舟IV号的手册有将近700多页之多，无论还是从原理还是从代码都是非常值得阅读的资料书籍。

　　STM32如何才能快速入门?

　　特点2：开发板所带的例程代码非常好，易懂和方便移植。很多开发板的代码写得很难阅读，不规范，有的甚至是用寄存器实现的代码，可读性非常差，并且不容易重用到新的实际项目中，而STM32神舟系列的开发板，全部用ST的专用库实现，库代码全部开源，库即是将底层寄存器部分代码全部封装成函数，融入了软件设计的架构理念，想跟踪到硬件实现的驱动底层，就跟进对应的函数即可看到一切原始代码，所以您可以有选择的想看寄存器版本就看寄存器版本，想看函数库版本就有函数库版本，无论对实际项目也好，针对学习也好，两全其美!!!

　　特点3：神舟系列板子因为系列全，所以技术支持以及技术进一步拓展空间大。许多单独的开发板技术支持根本不行，有的就算是技术支持不错，但是你想更深入一步去学习，就很难了;而成一个完整系列的STM32神舟系列是值考虑和选择的，因为该系列包含了103RBT，VCT，VET，ZET，以及107VCT，207，4XX系列等多个系列的开发板，无论你先学难，再拖展知识面，还是怎么样都好，绝对不怕资料少!没资料!!!而且各个系列之间还可以相互借鉴，相互依存，各个设计的高手非常多，大家一起相互交流，产生更多更新碰撞和资料。

　　特点4：硬件资料丰富。硬件资源以及相关资料都比同类开发板要多很多，因为该系列是一个组织在维护和发展，并不是单独的个人爱好所设计的板子，这个组织走在最前沿，不断收集行业内的知识，在神舟系列上进行验证和实现，所以资料也会越来越多。

　　特点5：板子的网络接口特别加强。许多STM32开发板没有考虑到网口这块以及无线2.4G(WIFI)和315M通信的例程，随着嵌入式设备在网络方面日益普及，以太网以及无线网都是嵌入式设备中必不可少的一个环节，就算有的嵌入式设备不需要网口，但是做为提供开发板的设计，不可不考虑加强网口这块的例程，代码，讲解，为各个开发爱好者做一个提前准备和设计，而这些接口神舟系列有已经直接运行的代码以及详细的讲解，大家获得相关资料，相互参考一下。

　　问题3：为什么是STM32呢?为什么不是ARM9，ARM11呢?

　　答：这里有个误区，很多同学如果就仅仅希望入门嵌入式，那就尽量不要选择ARM9和ARM11，为什么呢?因为诱惑太多了，因为你一旦选择ARM9或 ARM11，那么这个平台就仅仅linux和wince等操作系统内核，驱动，应用，各种协议，硬件原理图，等都有够学一年半载了，没这点时间，你无法完全掌握，所以并不适合入门，周期太长，难度相对来说较大。

　　为什么是STM32呢?为什么不是ARM9，ARM11呢?

　　入门最好选择主频低一点的处理器，一切都是先掌握好原理，弄明白，弄透彻了，一切就都好办!所以单片机中，STM32是目前最最主流的芯片，加上目前 STM32的资料非常的多，所以，最好还是推荐STM32的开发板做为入门级的板子，学会之后，即可自己独立开发出各种产品，STM32官方提供的开源代码库也是非常好用，将底层的各种汇编，管脚定义都封装成了各个功能函数，开发起来非常方便，快捷!

　　20年的嵌入式经验分享学习——来自STM32神舟系列开发板设计师的总结

　　首先，如果你有幸看到这篇文章，千万不要试图在2个小时内阅读完，就算你2个小时阅读完，我相信你也不会理解里面讲解的精华之处，我相信，你应该将此文章，慢慢品尝，这绝对是一篇需要品尝2~3天，再结合自己过往的经验，加上自己的思考，我相信会对你不仅仅是技术能力，甚至包括整体的思维方式都会有一个非常大的提高。

　　结合这篇文章，再结合STM32神舟系列开发板一些学习，可能会更加加深对嵌入式概念的理解。

　　我写这篇文章的目的，是用本人20年的嵌入式经验呈现给大家一副完整的产品，项目开发蓝图，用本人多年经的历总结了一些教训无私的分享给各位，希望各位今后能站在本人的肩膀之上，少走弯路，多为公司，为个人多做贡献，那我的愿望就达到了，也同时希望能看到大家反馈和回复，留个脚印，留下你的见解和智慧，为后人乘凉打点基础，先在这谢谢各位了。

　　那么由此开始我们充满知识的旅程吧，最重要的一点，就是在一个产品或项目的开发过程中，如果没有明确的目标，那么成功将无从谈起，做任何事的第一步必须明确目标。

　　与日常生活中的大多数事务一样，设计一个嵌入式产品的过程也必须从确定目标开始，对生产的产品进行明确定义。对产品进行定义主要是对产品是什么和能有什么功能进行描述，其次是在我们的整个开发过程中，应该要撰写一些开发文档，大概的框架的如下：

　　1)产品需求文档：描述产品的特性

　　2)功能需求文档：描述产品必须具备的功能

　　3)工程说明文档：描述系统实现的方法和满足需求的手段

　　4)硬件说明文档：对有关硬件进行描述

　　5)软件或固件说明文档：描述特定处理器下设计微程序以及固件的方法

　　6)测试说明文档：描述必须测试的项目和验证系统正常运行的方法

　　1.需求定义

　　需求定义用来描述产品的基本功能，对于公司来说，需求一般由该公司的市场销售部门或该公司的主要客户来制定;而对小公司或爱好者，技术人员可以自己负责定义需求，并撰写成文档;对于STM32神舟系列开发板来说，主要就是提供各种接口，为大家开发产品时提供借鉴!

　　通常需求定义是围绕以下几个因素而来：

　　1)系统的用途(定义需要系统实现的各种功能)

　　2)实际输入输出是何种方式实现的(为元器件的选型做参考)

　　3)系统是否需要操作界面(涉及软件层操作系统的选型)

　　其实对小型的嵌入式产品来说，定义需求是非常关键的，因为需求清楚了，就可以避免后续开发过程中出现的诸如随机存储器(RAM)容量不足或所选的CPU速度不能满足处理的需要等一系列问题。

　　下面举个简单的实际例子，供大家来参考：

　　系统描述：用于从化温泉的水泵换水系统(用STM32神舟III号开发板模拟实现)

　　电源输入：使用来自于变压器的9V~12V直流电

　　水泵功率：375W

　　1)使用单相交流电机，由机械电气进行控制

　　2)如果温泉池处于低水位，则输入开关闭合信号，以禁止水泵继续运行

　　3)用户可以自由设置水泵运行或关闭的时间长度

　　4)除了自动设置控制外，还需要提供一种人工装置来允许维护人员灵活控制水泵进行维修

　　5)水泵开启/关闭/人工干预的时间可以30分钟为单位，在30分钟到23小时的范围内进行调节

　　6)显示设备可以指示水泵的开关状态，剩余时间，以及水泵是否处于人工干预模式

　　7)具备监视低水位的功能，并显示在屏幕上

　　如果需要商用，那么除了上面给出的功能要求外，其设计文档中还要包括电磁干扰(EMI)和电磁兼容性(EMC)认证、安全认证以及使用环境(包括环境温度、湿度、盐雾腐蚀等)等方面的需求。

　　实际上，以上的需求确定之后，接下来就是要考虑选择一款合适的CPU来满足和实现系统的功能，那么我们就要将上述7点用户能够理解的需求转化成我们专业领域的需求，转化如下，大家可以参考一下：

　　a.处理或更新输入输出信号的速率究竟需要多快?

　　解释：目前嵌入式处理器的主频一般都在几十兆到几百兆不等，单片机的主频一般是几十兆，STM32神舟系列开发板的CPU都是72MHZ，有的 ARM9，ARM11处理器可以到几百兆;我们主要看这个产品是否需要对大量数据进行处理，或是否需要对缓冲区进行频繁操作，是否有类似的占用CPU资料的工作要做，这就决定我们要选择一款合适的处理器来让该产品得到最佳的性能。

　　b.是否可使用单片集成电路(专用IC)或FPGA来完成数据处理?

　　解释：如果可以的话，就不一定要选择处理器来做，用这些专业芯片就能替代

　　c.系统是否有大量的用户输入输出操作(如对开关和显示设备进行频繁操作)?

　　解释：如果有的话，要在处理器选型的时候考虑这些因素，选择一款能够满足以上要求的CPU.

　　d.系统与其他外部设备之间需要使用何种接口?

　　解释：这也是需要评估处理器的一个关键问题，选择具备这些接口功能的处理器会方便于我们的电路设计以及软件编程

　　e.设计完成后是否有可能需要进行改动，或在设计过程中系统需求是否可能出现变化?我们的设计是否能适应系统需求的变化?

　　解释：要避免选择的处理器刚好满足当前要求，这样当以后事务要求逐渐提高，处理器性能如果还有一定空间的话，那么就可以重用目前的产品;第二个就是要选择不会即将停产的芯片，很多处理器用得很广乏，可以借鉴的资料也很多，但是很可能这款芯片已经在市场上流行很长时间了，芯片厂商已经推出更新换代的替代品了，如果你选择了这款芯片，很可能1，2年后就买不到这款处理器芯片了，导致不得不重新选择新的处理器，重新设计产品，这样的既耗费时间，金钱，更消耗人力，延误市场的战机。

　　2.处理器的选择

　　2.1.需要使用的I/O管脚数量

　　多数处理器都是使用内存和外部管脚来控制输入输出设备的，通常处理器都会有内置ROM和RAM的，如果内置的内存就已经满足需要，那么处理器就可以节省产生引用外部存储器信号的引脚，这样处理器可为输入输出提供较多的设备管脚(某些处理器支持外部RAM或ROM的使用，但对外部存储器进行访问时，处理器一般需要占用8条到10条I/O管脚)。

　　还有，有些处理器带有专用的内部定时时钟，这类时钟也需要使用一个端口管脚来实现某些定时功能;某些处理器中还具有漏极输出和高电流输出能力，可以方便的直接驱动继电器或电磁铁线圈，而不再需要额外驱动硬件的支持。

　　当对处理器I/O管脚进行计数时，我们一定要把使用处理器内部功能(如串行接口和定时器等)时限制使用的某些管脚考虑在内。

　　2.2.需要使用的接口数量

　　嵌入式处理器的主要功能是与应用环境中的硬件进行交互操作，这不仅需要外部硬件对接口具有实时处理能力，而且还要求处理器必须以足够快的速度对接口数据进行有效处理。

　　举例来说，STM32神舟系列开发板的CPU是ST公司出品的一款工业级微处理器，它基于CORTEX M3的核心，处理主频可达72MHZ，同时处理器内部配置了USB、SPI、IIC等接口，像STM32神舟IV号的107处理器还支持Ethernet 等输出接口，其目的是更方便的利用这些接口开发出嵌入式产品。

　　需要注意的是，由于许多处理器具有的局限性没有在处理器技术资料中给予足够的说明，因此一定要仔细阅读处理器的指标说明。例如，在阅读资料的过程中发现，该资料可能会说明其串行接口可以在最高波特率下工作，但仔细研究该处理器的指标数据时，可能会发现并非该串口接口的所有操作模式都可以在最大波特率下运行。

　　深入了解并明确接口要求的方法：可以自己动手编写一些程序来对接口进行实际测试，以确认某种处理器是否可以满足应用的要求;因为，确认某个处理器是否可以满足接口要求并非是一件简单的任务。

　　2.3.需要使用的内存容量

　　决定内存容量的大小是嵌入式产品设计过程中的一个基本步骤，如果对所需内存容量估计过高，那么我们就有可能会选择成本较高的解决方案;反之，如果低估了所需内存容量，就有可能因系统需要重新设计而导致项目不能按时完工。

　　a.RAM和ROM的区别：存储器分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。其中ROM通常用来固化存储一些生产厂家写入的程序或数据，用于启动电脑和控制电脑的工作方式。而RAM则用来存取各种动态的输入输出数据、中间计算结果以及与外部存储器交换的数据和暂存数据。设备断电后，RAM中存储的数据就会丢失。

　　b.随即存储器(RAM)的选择：RAM容量的预测是比较直观的，我们只需把所有变量数目与所有内部缓冲区的容量以及先入先出(FIFO)队列长度和堆栈长度直接相加，就能得到所需RAM容量的总数。

　　如果所需内存容量超出这类处理器的寻址范围，那么只能通过增加外部RAM来满足需求;然而，增加外部RAM的同时将会占用一定数量的I/O管脚来对扩展内存进行寻址，这种扩展往往会影响到处理器来实现应用的初衷。

　　需要注意的一个问题是，某些微处理器限制RAM的使用，这种限制的目的是为了借用部分内存存储器作为内部寄存器组使用。除了以上因素外，所使用的开发语言也对所需RAM容量有一定的影响，某些效率较低的编译程序可能会占用大量宝贵的RAM空间。

　　c.只读存储器(ROM)的选择：系统所需ROM的大小应该是系统程序代码与所有基于ROM的数据表容量之和。预测所需ROM空间容量比较困难的部分是预测程序代码的长度，解决这类问题的方法只能是随着经验的逐步积累来提高预测精度。

　　然而，最重要的并不是精确计算程序的代码长度，而是要清楚地估算代码长度的上限。根据经验，如果80%的ROM空间被代码占用的话，那么就太拥挤了，除非能确保系统需求不会有任何变化，否则至少要为可能发生的变化保留足够的备用ROM空间。

　　在多数情况下，我们可以试着在ROM中写入一部分程序代码，以便观察代码占用空间的情况，对于带有内部ROM的微处理器系统来说，系统程序都只能占用有限的程序存储器空间。

　　d.经验之谈：ROM与RAM使用情况相类似，程序代码长度与所选用的开发语言有关。举例来说，使用汇编语言编制的程序要比使用C语言编制的程序占用少得多的空间。

　　对于追求低成本的小型系统来说，一般不提倡使用高级程序设计语言;这是因为虽然高级语言在使用、调试以及维护方面来的比较容易，但同时这类语言需要占用更多的内存空间和大量的处理器时钟周期。

　　如果开发语言选择不当，其后果可能是把一个简单、低成本的单片机系统变为一个需要使用配置若干兆字节RAM空间的64位嵌入式处理器系统。

　　2.4.需要使用的中断数量

　　中断的主要用途是向中央处理器通报当前发生的某类特殊事件，这类事件包括诸如定时器超时事件、硬件引发的事件等。

　　需要强调的是，多数系统设计师经常过多地使用中断功能，实际上，中断的主要作用只是中断现行程序的执行，中断最适用于必须要求中央处理器立即提供服务的事件。

　　在需要设计和使用中断的情况下，一定要首先确认实际需要的中断数量，然后必须考虑到系统内部占用的中断资源，如果需要使用的中断资源超出了处理器可以接收的中断数量，我们就应借助于某些特殊手段来减少所需中断信号的数量。

　　2.5.实时处理方面的考虑

　　实时处理是一个涉及范围很广的题目，其主要内容与系统的处理速度有密切联系，实时事件是嵌入式微处理器需要关注的主要任务。

　　例如：处理器跟串口进行通信时，通常通过上层软件(为了保证实时性，进行任务切换的时间足够短)，然后再占用处理器去执行从串口拿数据的任务，并且要保证处理器的速率比串口速率快，那么处理器可以以最快的速度反应并处理串口的相关的任务，这样就可以达到最大的实时性;

　　另一方面，如果处理器本身就内置了串口控制器、或DMA、或LCD的控制器等，那么它就可以保证直接使用这些处理器内置的接口去控制串口、液晶屏等对象，以达到最大的实时性能。

　　2.6.该厂商是否提供好的开发工具和环境

　　选择一款新的处理器，很可能就要使用一个新的开发工具和开发环境，包括软件的编译环境等;对于开发日程安排比较紧张的项目来说，开发人员往往无法抽出专门的时间来研究，熟悉新的开发工具，从而也无法全面掌握开发工具的使用技巧。

　　并且，有的开发工具价格也比较昂贵，而且很可能只能从制造商那里购买，还有仿真工具也是需要付费的，这些对我们在选择一款处理器的时候，是都应该考虑进去的成本因素。

　　2.7.处理器速度方面的考虑

　　主要考虑几个细节问题：

　　1)处理器速度与处理器时钟之间的关系

　　例：单片机8031为例，由该处理器可以适应12MHz频率的输入时钟，因此就可以认为它是一个速度为12MHz的处理器了吗?不是，实际上，由于该处理器内部逻辑电路执行每条指令需要多种不同频率的时钟脉冲，因此该处理器内部时钟电路要对输入的12MHz时钟12分频处理;最终为处理器提供的只是 1MHz主频。

　　有的时候，80MHz主频的处理器(80MHz输入时钟，80MHz执行速度)要比200MHz主频的处理器(200MHz输入时钟，50MHz执行速度)执行速度要快得多。

　　2)处理器指令系统

　　如果不需要执行复杂数学运算的应用，那么RISC指令集的处理器要快;如果执行比较复杂的操作，则CISC指令集的处理器速度要更快。

　　3)芯片结构体系

　　现在有的芯片是将多个不同功能的核封装到一个芯片IC中，定制某种特定的功能，比如DSP，其中包括用于实现数字解码、乘法运算的硬件乘法器和移相器等;然而，这类处理器也由其自身局限，往往在执行某些普通操作之前必须要使用额外的指令来把RAM中的数据放入内部寄存器，相比之下，一般处理器只允许对 RAM中的数据进行直接访问。

　　2.8.只读存储器(ROM)的选择

　　多数工程项目在其开发阶段一般使用可擦写可编程只读存储器(EPROM)或快速存储器(Flash Memory);这类可擦写可重复写入存储器的主要优点是可多次使用。一旦产品研制完毕，就可以用一次写入设备(OTP)来取代EPROM存储器，一次性写入器件的外观与封装几乎与EPROM完全一样，惟一不同之处就是其表面没有擦出窗口，并且价格要比EPROM低很多。

　　但是，另外一种情况，如果该产品今后需要升级固件，或在线编程，那么我们还是应该选择可擦写可编程的存储器。

　　还有一种是非易失的存储器，例如制造一台电视机，就有可能需要该设备具有记忆上次观看最后一个频道的功能，即使在切断电源后，该频道信息也不会丢失。

　　总结：所以，根据不同的产品选择不同的存储器也是一门很讲究的学问。

　　2.9.电源的要求

　　在某些设计中方案中，电源根本不存在问题，对电源唯一的要求就是可以为电路正常供电;实际上，选择电源主要要考虑三个方面的问题：

　　1)要注意设计方案中是否对电源的供电方式有所限制，例如，是否像大多数家用电器那样需要使用屋内墙上的电源插座供电，或是是使用USB接口供电

　　2)看系统是否需要使用电池供电方式，如果这样，我们就要考虑选择那种对驱动电流要求不高的处理器，然后再为其选择合适的电池。

　　3)休眠电流：许多微处理器都支持低功率运行模式，在这种模式下，系统的CPU处理器将处于休眠状态，同时所有外部设备的电源供电都被暂时切断，以便减少系统的电能消耗;某些微处理器在这种方式下需要的维持电流极小，但也有一些微处理器在这种方式下并不能节省多少功率;不管怎样，我们都要对系统在节点模式下的工作时间有一个估测，以便对具体情况选择使用的电池。

　　总之，无论哪种情况，我们都要对系统需要的供电总功率做到心中有数。

　　2.10.设备工作环境的要求

　　环境要求主要内容是考虑温度，湿度等;如果系统必须在温度范围较大的环境下运行，诸如用于军事设备或汽车的控制系统，那么处理器可选择的范围就要小得多;

　　并且由于大范围温度变化的设备通常比较昂贵，因此在设计过程中就不能再根据一般工业级器件的价格来制定预算。

　　2.11.使用周期成本

　　如果我们的产品是stm32神舟开发板，在一般情况下，可以不必考虑在用户现场对stm32神舟开发板程序进行修改的问题，也不用为是否可以得到设备备件而着急，这是因为stm32神舟开发板是一种学习型的消费产品，仅仅只是一款开发板而已。

　　换句话说，如果我们的产品是价值几万块的工业设备并且需要常年不断地运行，那么我们在产品设计过程中就必须从长计议了：

　　a.首先，我们需要选择一种处理器或存储体系结构都可以升级的器件

　　b.考虑到程序升级的可能，我们还要选择较大容量的内存

　　c.最后要注意的则是所选处理器是否可以长期供货，这一点的重要性远远大于处理器的价格

　　除了上面的考虑之外，使用周期成本也是在设计之初要考虑的因素。总的来说，生产的部件越多，则可以接受的前期开发成本也就越大。如果产品是mp3，我们可能会选择一个低价微处理器，同时投入一大笔钱来开发控制mp3的软件。

　　但如果我们的产品是价格昂贵的工业用设备，那么在产品的使用期内，该设备的销售量将只有几百台，毫无疑问，开发这种产品最重要的就是降低开发成本(降低开发成本而不是硬件成本!!!);除此之外，工业产品的成本也不像家用电器或消费电子产品那么敏感。综上所述，开发工业产品当然要选择一种便于进行开发并且有助于缩短开发过程的处理器。

　　2.12.处理器相关资料是否丰富

　　如果该款处理器在市场上已经用得很广了，那么我们可以获取更多的相关资料，观察人家的产品是如何使用处理器的，也能在网络上找到不少的相关的设计资料以及相关技术主题，这样就进一步降低了技术门槛，确保了使用该处理器做产品可行性，减低了风险;例如STM32神舟IV号开发板就有针对该板子有个700多页的手册文档，如果我们选择STM32芯片来开发产品的话，借助详细资料开发起来就轻松了，达到事半功倍的效果。

　　反之，如果是厂商全新推出的处理器，因为市场上还没有可以借鉴的产品，我们就只能从全英文的芯片手册开始阅读，了解这款芯片，这样开发周期不仅变长，而且不可预知的风险也很大。

　　3.开发成本的预测和估计

　　大多数项目或产品都有专人负责预测整个过程的开发成本，对于任何项目来说，其开发成本主要包括人力和材料开销。

　　预测开发成本在很大程度上需要根据经验，这也是为什么大型公司一般指定有经验的高级工程师来完成这一任务的原因，除了人力和材料的开销之外，总结下来，还有以下的开销：

　　1)人力成本(开发人员、管理人员、销售人员、其他行政等辅助人员)的开销

　　2)材料(硬件物料和损耗，有时候需要投几次PCB版才把产品稳定下来)的开销

　　3)开发系统和开发工具软件的开销

　　4)硬件工具的开销(例如示波器、仿真器等)

　　对于整个项目来说，上述的开销将直接可能导致产品成本增加，其中人力成本最为关键，尤其是在中国。

　　4.产品开发设计文档(需要包括硬件和软件两个方面)

　　4.1 硬件文档撰写思路

　　1)首先是需求定义或产品规格：

　　如果这些是产品最终目标的话，那么产品对硬件和软件的要求就是技术方案的最终目标;对硬件和软件的要求是从定义用户界面和系统功能开始的。

　　2)其次，根据需求，系统整体定义文档中给出硬件接口的具体定义：

　　定义硬件最有效的方法是从需求开始描述，由于硬件必须支持系统定义的所有功能，因此硬件定义是与系统说明不可分割的;

　　例如，我们设计一个定时器(事先需求说明定时器不能与个人电脑连接，故无法使用CRT显示时间)，我们只有两种选择：一种是使用发光二极管(LED)，另一种是使用液晶显示器件(LCD);尽管LCD的显示效果比较好，但考虑到定时器要常年位于户外，并且早期LCD显示器不能在低温下工作，最终还是选择 LED设备(这整个过程描述了我们硬件选型时的一个思路，这个是密切跟需求挂钩的)

　　3)一旦完成了系统整体说明文档，就开始进行系统设计：

　　首先要对硬件说明的内容进行细化，包括添加能让工程师理解的设计意图，以及软件工程师围绕硬件进行程序设计时需要使用的硬件信息等。

　　完成硬件电路板说明文档后，我们还要在该文档中增加一个用来描述系统的原始要求的前言部分，包括说明方案的设计思路和方法，除此之外，还要附上软件工程师用来对硬件进行控制所需的各类信息，这类信息主要包括如下内容(软件工程所需信息)：

　　-----内存和I/O端口地址(如果需要，还可以提供内存映射图)

　　-----可用内存容量

　　-----状态寄存器每一位的定义

　　-----每个端口管脚的用途

　　-----外部设备的驱动方法(例如，说明输入定时器电路的时钟频率等)

　　-----其他有管软件人员设计程序需要了解的信息

　　对于比较复杂的系统来说，硬件文档中经常使用两个独立的部分来进行说明;其第一部分用来描述硬件指标和工作原理，第二部分则主要为软件人员提供程序设计需要的信息。

　　4.2 软件文档撰写思路

　　1) 软件文档与硬件文档的组织方法类似，软件要求文档的主要内容则是定义软件要实现的功能;一种是在简单项目设计过程中，软件定义也可以只对一种电路板使用的软件给予描述;对较复杂的项目来说，由于参与这种项目的软件人员分别负责设计驱动不同硬件部分的代码(同一电路板)，因此每个软件人员可能会为自己的设计代码指定不同的定义，这类软件说明需要提供下列的内容：

　　-----论述包括需求定义、工程指标、硬件参数等实施项目需要的内容

　　-----说明软件之间、处理器之间或处理器与其内部器件之间使用的通信协议：其内容应包括对缓冲区接口机制、命令/应答协议、信号控制等协议的具体说明。

　　-----借助流程图、伪代码或者其他可能的方法来描述软件的实现方法和过程

　　2) 软件与硬件所考虑的不同之处(此经验方便技术总监或其他相关管理者参考，因为无论是多高深的技术管理者，要么是硬件出身，要么是软件出身，要么就是非技术出身，armjishu.com里面有少数软硬件都精通的高手)

　　a. 软件的灵活性远远大于硬件，要让软件人员搞清楚某个软件的内部格式是非常困难的任务，解决的办法：详细定义其他程序员需要了解的编程接口具体内容，以及其他工程人员在实施开发项目过程中需要使用的技术细节信息。

　　b. 软件工程师只有在收到硬件说明文档后，才有可能知道如何对系统硬件进行操作;而硬件人员一般不需要了解软件程序的技术细节。

　　c. 由于软件易于更改，因此程序内容经常会按销售人员提供的要求发生变更，在某些情况下，软件文档的内容无法及时反映程序的最新变化。

　　d. 软件经常是工程项目最后完成的部分，因此其文档也经常因时间不够而欠缺完整。实际上，软件文档是否详细、完整，在某种程度上是与公司或客户的要求有关的。例如，军事或国家工程一般要求开发商就其所有软件实现的功能提供全面详细的文档

　　e. 有个潜规则，对软件的要求越复杂，则需求的正确可能性就越小，这个是经验之谈了，我们需要把准需求这个准绳来做文章，而不是陷入个人主义以及对软件要求而凭空发挥自己不切实际的想象。

　　f. 我们可以先硬件设计，接着围绕该硬件编制软件。虽然实际系统的实现过程可能是软硬件并行开发，但软件人员基本上也是围绕着已经实现的硬件来进行程序设计的;对于更为复杂的系统来说，开发过程可能会出现重复。

　　例如，某个项目的硬件工程师和软件工程师可能会坐下来开会，共同决定使用哪种硬件来实现某种功能;软件人员可能提出需要为数据缓冲区口冲内存容量，也可能要求提供某种外部设备接口，以便充分利用现成接口程序提供的各种驱动代码。

　　总的来说，必须在提高软件开发效率与硬件系统的复杂性与成本之间进行权衡。

　　5.嵌入式高手对技术的理解(含辛茹苦这么多年的精华体验)

　　有很多人认为：嵌入式系统性能的核心因素是软件功能，其实，如果按照这种逻辑，系统设计中存在的问题就应由软件人员来负责;其实这个观点实际上反映了设计嵌入式产品时如何考虑划分硬件和软件各自应实现的功能，也就是这个功能是软件实现，还是考虑用硬件来实现(硬件实现：需要购买处理该功能的硬件芯片，从而增加成本;软件实现：无需增加硬件成本，但会占用处理器以及内存的资源，这是armjishu.com的专家们体会到的)。

　　例如：我们在这里设计的基于STM32的神舟II号开发板产品，我们可以使用专业的解码芯片来负责mp3音乐文件的解码和播放功能，也可以使用另一种方法来解码mp3语音文件，让ARM处理器利用软件控制寄存器来驱动耳机或音响，处理器通过对mp3语音文件解码之后再将解码后的数据流按照一定协议格式送给音频输出的硬件接口进行播放。

　　优点：这种方案在硬件方面节省了一个器件，降低了成本，并且该功能还方便调试(因为是软件实现的)。

　　缺点：从另一个角度来看，虽然节省了一块语音解码芯片，但同时要在三个方面增加成本。

　　首先，要在程序中增加语音协议解码的代码;

　　其次，可能要把增加ROM来存放语音解码的协议，这样可以增加速度;

　　最后，运行该程序将占用处理器的时间和资源。

　　其实，话又说回来，对于本案例来说，上述成本的节约并不会引发任何问题，包括驱动程序增加也只需少量的，我们讨论这个mp3产品的案例的目的在于说明如何对软件硬件的功能进行合理划分。

　　总的来说，交给软件实现的功能越多，则产品的成本就越低，当然这就要处理器必须有足够的处理速度和内存空间来实现设计指定的功能;常言说得好，天下没有免费的午餐;把功能分配给软件来实现，会增加软件的复杂性、开发时间、以及程序的调试时间;然而，随着处理器的处理能力的不断提高，可以预见，越来越多的功能将会由软件来实现。

　　虽然在软件中实现各种功能会增加开发成本，但如果把功能移植到硬件中实现，则会增加产品的成本，这类开销是在构造每个系统组件时不可避免的。在低成本设计方案中，增加任何额外的硬件都会对产品成本产生显著的影响，因此软硬件功能划分就是一个决定产品成本的大问题。在诸如大众消费产品这一类对成本非常敏感的设计方案中，一般都会把无法通过软件实现的功能排除在外的。

　　STM32单片机学习笔记

　　1、 AHB系统总线分为APB1(36MHz)和APB2(72MHz)，其中2>1，意思是APB2接高速设备

　　2、 Stm32f10x.h相当于reg52.h(里面有基本的位操作定义)，另一个为stm32f10x_conf.h专门控制外围器件的配置，也就是开关头文件的作用

　　3、 HSE Osc(High Speed External Oscillator)高速外部晶振，一般为8MHz，HSI RC(High Speed InternalRC)高速内部RC，8MHz

　　4、 LSE Osc(Low Speed External Oscillator)低速外部晶振，一般为32.768KHz，LSI RC(Low Speed InternalRC)低速内部晶振，大概为40KHz左右，提供看门狗时钟和自动唤醒单元时钟源

　　5、 SYSCLK时钟源有三个来源：HSI RC、HSE OSC、PLL

　　6、 MCO[2：0]可以提供4源不同的时钟同步信号,PA8

　　7、 GPIO口貌似有两个反向串联的二极管用作钳位二极管。

　　8、 总线矩阵采用轮换算法对系统总线和DMA进行仲裁

　　9、 ICode总线，DCode总线、系统总线、DMA总线、总线矩阵、AHB/APB桥

　　10、在使用一个外设之前，必须设置寄存器RCC_AHBENR来打开该外设的时钟

　　11、数据字节以小端存储形式保存在存储器中

　　12、 内存映射区分为8个大块，每个块为512MB

　　13、 FLASH的一页为1K(小容量和中容量)，大容量是2K。

　　14、 系统存储区(SystemMemory)为ST公司出厂配置锁死，用户无法编辑，用于对FLASH区域进行重新编程。所以我们烧写程序务必选择BOOT1 = 0，这样通过内嵌的自举程序对FLASH进行烧写，比如中断向量表和代码

　　15、 STM32核心电压为1.8V

　　16、 STM32复位有三种：系统复位、上电复位、备份区域复位。其中系统复位除了RCC_CSR中的复位标志和BKP中的数值不复位之外，其他的所有寄存器全部复位。触发方式例如外部复位、看门狗复位、软件复位等;电源复位由于外部电源的上电/掉电复位或者待机模式返回。复位除了BKP中的寄存器值不动，其他全部复位;备份区域复位的触发源为软件复位或者VDD和VBAT全部掉电时。

　　17、 单片机复位后所有I/O口均为浮空输入状态

　　18、 68个可屏蔽中断通道，16个可编程优先级，16个内核中断，一共68+16=84个中断。103系列只有60个中断，107系列才有68个中断

　　19、 系统启动从0x00000004开始，0x000 0000保留

　　20、 (NestedVectored Interrupt Controller)NVIC嵌套向量中断控制器，分为两种：抢先式优先级(可嵌套)和中断优先级(副优先级，不能嵌套)。两种优先级由4位二进制位决定。分配下来有十六种情况：

　　21、0号抢先优先级的中断，可以打断任何中断抢先优先级为非0号的中断;1号抢先优先级的中断，可以打断任何中断抢先优先级为2、3、4号的中断;……;构成中断嵌套。如果两个中断的抢先优先级相同，谁先出现，就先响应谁，不构成嵌套。如果一起出现(或挂在那里等待)，就看它们2个谁的子优先级高了，如果子优先级也相同，就看它们的中断向量位置了。原来中断向量的位置是最后的决定因素!!!!

　　22、 上电初始化后AIRC初始化为0，为16个抢先式优先级，但是由于所有的外部通道中断优先级控制字PRI_n为0，所以抢先式优先级相同，此时就不能嵌套了

　　23、 NVI中有ISER[2](Interrupt Set-Enable Registers)，ICER[2](Interrupt Clear-Enable Registers)，ISPR[2](Interrupt Set-Pending Registers)，ICPR[2](Interrupt Clear-Pending Registers)，IABR[2](Active Bit Registers)，IPR[15](InterruptPriority Registers)定义。其中ISER和ICER分别为中断使能和中断失能寄存器，都是写1来使能/失能中断的。为什么写1?为什么不采用一个寄存器而用两个寄存器来表示中断使能/失能状态?由于硬件，写0比较复杂，并且可能造成其他位的状态改变，所以用1来表示打开或者关断是比较合理的

　　24、 中断标志位需要手动清除

　　25、 配置外围器件的一般步骤：1、打开端口时钟。2、定义初始化结构体并初始化。3、调用

　　26、串口的奇偶校验：如果是奇偶校验，那么USART_InitStructure.USART_WordLength= USART_WordLength_9b;这个数据的长度必须设定为9位!

　　27、ADC的规则组可以自定义转换通道顺序和转换的通道个数。在实际应用中，有时候希望有一些特别的通道具有很高的优先权，需要在规则组进行转换的时候强制打断，进行另一个通道的转换，这样一组通道，叫做注入组。

　　28、定时器的输出比较模式：Timing(冻结，什么都不做，普通定时),Active(OCxREF输出高电平有效),Inactive(OCxREF输出低电平),Toggle(比较成功后翻转电平)。

　　29、STM32的定时器从0开始计数，满足一些条件，给出标志位(比如匹配成功、时间更新、溢出等)然后从0开始计数。这一点和51不同。

　　30、OCx=OCxREF+极性

　　31、自动装载寄存器和影子寄存器：前者相当于51当中的溢出设定数值。而影子寄存器顾名思义是影子，就是寄存器的另一分copy。实际起作用的是影子寄存器，而程序员操纵的则是自动装载寄存器。如果APPE位使能，表明自动装载寄存器的值在下一次更新事件发生后才写入新值。否则，写入自动装载寄存器的值会被立即更新到影子寄存器。

　　32、RCC_PCLK1Config(RCC_HCLK_Div4);PCLK1的4分频给定时器基准时钟

　　33、定时器配置：RCC、NVIC、GPIO(OC输出或者PWM)、TIMx

　　34、通用定时器可以输出4路不同的PWM，高级定时器可以输出4路不同的PWM外，还可以输出3路互补的PWM信号(驱动三相电机)，一共有7路。这样算出来STM32可以产生30路PWM=7*2+4*4

　　36、高级定时器时钟源挂在了APB2上，而通用定时器挂在APB1上。AHB(72mhz)→APB1分频器(默认2)→APB1时钟信号(36mhz)→倍频器(*2倍)→通用定时器时钟信号(72mhz)。如果APB1没有分频，那么通用定时器的时钟信号频率就直接等于APB1的时钟频率，没有上述的倍频器*2过程。TIM_SetAutoreload()用来改变PWM的频率,TIM_SetCompare1()用来改变占空比

　　37、有刷电机一般启动力矩大一些，无刷电机启动力矩小，运行起来力矩大。有刷电机采用电刷机械电流换向，而无刷电机则通过霍尔传感器测出转子的电流来判断电机的运动位置和方向，返回给控制回路。

　　38、死区是必须要有的，因为这涉及到电路的短路问题。晶闸管在换向的时候需要死区时间来彻底关断线路

　　39、刹车功能用来在控制回路出现问题时，硬件自动给予外部电机进行紧急刹车制动，反应在PWM上持续给出一个固定的占空比?(三相驱动也是?)

　　40、PWM输出最好采用PWM模式，其他的比较输出模式相位会慢慢改变，不精准

　　41、对FLASH的读写需要先解锁后加锁。FLASH写0容易，写1难。

　　42、下载程序有两种方式，一种为ICP(在线编程)，适用于JTAG或SWD协议下的烧写程序。另一种成为IAP(在应用编程)，适用于很多接口(USB，串口，CAN)下载到存储器中，IAP允许在程序运行时重新烧写FLASH

　　43、FLASH分为主存储器(这里放置用户的程序代码)和信息块(启动代码)，除此之外，还有一部分叫做系统存储器，这一块用户不可操作，为ST公司出产后固化，为系统的上电自举程序

　　44、FLASH在写的时候，一定不能读，如果有读操作，那么将会锁住总线

　　45、对FLASH操作时，必须打开HIS

　　46、STM32有两种看门狗(IWDG独立看门狗《独立时钟》，WWDG窗口看门狗《由APB1分频而来》)

　　47、SPI的的最高频率为36MHz(fpclk/2)

　　48、 TIM1和TIM8高级定时器在输出PWM时，需要配置一下主输出功能(CtrlPWMOutputs)才能输出PWM。其他的通用定时器不需要这样配置。但是TIM6和TIM7没有PWM输出功能。

　　49、Code为程序代码部分

　　RO-data 表示程序定义的常量(如：const temp等);

　　RW-data 表示已初始化的全局变量

　　ZI-data 表示未初始化的全局变量,以及初始化为0的变量

　　Code, RO-data,RW-data..............flash

　　RW-data, ZIdata...................RAM

　　初始化时RW-data从flash拷贝到RAM

　　50、STM32F103ZET6有144个引脚(Z为144)，其中，可用IO口为112个(7X16=112，ABCDEFG口)

　　51、ARM公司只生产内核标准，不生产芯片。ST、TI这样的公司从ARM公司那里购买内核，然后外加自己的总线结构、外设、存储器、始终和复位、I/O后就组成了自己的芯片。

　　52、CMSIS标准用于在向上的用户层和下面的硬件层交换信息。这个架构当然可以自己定义，但是这样的话就会没有标准。所以强制使用CMSISI标准来设计芯片。通俗点的讲就是系统初始化的函数名称CMSIS定义为SystemInit()，GPIO_ResetBits()等

　　53、端口复用和端口重映射是两个概念：前者在使能其对应的端口和对应的功能时钟即可。后者需要打开AFIO时钟，然后进行端口的重映射GPIO_PinRemapConfig()

　　54、下载程序只能使用串口1，在硬件设计时一定要注意!

　　55、J-TAG调试频率一般设定为2MHz，而SWD调试频率可以设定为10MHz

　　56、SysTick的中断实现可以有两种方式：循环等待和中断法。推荐用循环等待，中断法可能会出问题而且占用资源。

　　57、部分I/O引脚是5V兼容的。单个I/O的最大驱动电流和灌入电流均为25mA。整个芯片的电流为150mA

　　58、KEIL支持位段操作，可以利用C语言中的位段知识定义位段结构体，然后对单独的寄存器进行单独的位操作。

　　59、关于内部上下拉电阻的设置：如果外部的按键另一头接地，那么需要设置成上拉电阻。(理由是当没有按下按键时，由于上拉，输入为高电平;按下时，由于外部接地，输入为低电平。)同理，如果外部的按键另一头接高电平，那么需要设置成下拉电阻。

　　60、串口中断TXE和TC的区别：其实很明显，一个是发送寄存器空标志，一个是发送完成标志。因为串口在发送的时候首先需要把发送寄存器中的数据移位到移位寄存器(影子寄存器)后再串行发送出去。所以当发送寄存器DR空时说明现在可能正在往外面发送数据，数据可能还没有发送完。但是发送完成不一样，他是在移位寄存器将本次数据全部移位完成后设置的标志位(也就是发送完了停止位)。这么看来：TXE允许程序有更充裕的时间填写TDR寄存器，保证发送的数据流不间断。TC可以让程序知道发送结束的确切时间，有利于程序控制外部数据流的时序。

　　61、窗口看门狗顾名思义有一个窗口，这个窗口的横坐标为时间，意思是在指定的时间范围内刷新寄存器，否则单片机复位。窗口的上限由人来设定W[6:0]，下线定死为0x40Twwdg=(4096×2^WDGTB×(T[5:0]+1)) /Fpclk1;Twwdg为超时时间ms，Fpclk1为APB1时钟KHz，

　　62、TIMx通用定时器有4个独立通道，分别可以用来作为：输入捕获、比较输出、PWM生成、单脉冲模式输出。

　　63、定时器的时钟来源有4个：内部时钟(CK_INT)，外部时钟模式1(TIx)，外部时钟模式2(ETR)，内部触发模式(ITRx，这个用来定时器的同步)

　　64、定时器中断溢出更新时间：Tout=((arr+1)*(psc+1))/Tclk，ARR为自动装载寄存器(1~65535)、PSC为分频系数，TCLK为输入时钟频率(Mhz)

　　65、PWM1和PWM2模式的区别仅在于相位的180度。前者高电平时，后者低电平。感觉好鸡肋，OCxREF极性就可以实现这个功能。。

　　66、定时器输入捕捉有一个滤波器，顾名思义滤波器起到的就是滤波的作用，在捕捉外部信号时，信号可能不稳定，此时需要滤波：当检测到有外部输入时，需要再连续采样N次如果确定为高电平/低电平，则触发响应中断(如果开启了的话)。

　　67、电容触摸屏原理：通过充放电的曲线不同来检测是否被按下。 实际的实验过程中，TPAD可以用一块覆铜区域来替代，通过电容的充放电常数来确定是否按下。

　　68、OLED，即有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode)，又称为有机电激光显示(Organic Electroluminesence Display，OELD)。下图为OLED的GRAM与屏幕的对应表

　　PAGE2单独列出来：

　　69、USART可以操纵SPI设备。不过最大频率只有4.5MHz

　　70、使用I/O口时应该注意的问题

　　71、ADC的Vref+和Vdda与VSS，Vref-一定要加高质量的滤波电容，切靠近单片机。

　　72、ADC分为规则组和注入组，前者有16个通道，后者有4个通道。并且16个通道公用一个数值寄存器，注入组的4个通道分别有一个数值寄存器。

　　73、采样频率越高，输入阻抗要求越小。

　　74、Stm32进入中断的最短周期为6个周期

　　77、FSMC，即灵活的静态存储控制器。能够与同步或异步存储器和16位PC存储器卡接口，STM32的FSMC接口支持包括SRAM、NANDFLASH、NORFLASH和PSRAM等存储器。

　　78、平时所说的U盘里的FLASH存储器有两种类型：NANDflash和NOR flash。

　　NAND FLASH

　　NOR FLASH

　　不能直接运行里面的代码

　　可以直接运行里面的代码

　　写入和擦除速度快

　　写入和擦除速度慢

　　读取速度稍慢

　　读取速度稍快

　　擦写周期100万次

　　擦写周期10万次

　　成本低，容量高

　　成本高，容量低

　　一般为串行接口

　　有SRAM接口

　　79、TFT在操作时，可以当作外部SRAM来操作，这样的话，如果单片机有FSMC接口，就可以使用NORFLASH的SRAM接口去控制，速度非常快。

　　80、Stm32的的FSMC有4个256MB的存储块，一共寻址1GB的外部存储器空间。

　　81、在STM32内部，FSMC的一端通过内部高速总线AHB连接到内核Cortex-M3，另一端则是面向扩展存储器的外部总线。内核对外部存储器的访问信号发送到AHB总线后，经过FSMC转换为符合外部存储器通信规约的信号，送到外部存储器的相应引脚，实现内核与外部存储器之间的数据交互。

　　82、FSMC中的DATASET和ADDSET的设置需要参看外部存储器的时序图来确定。一般而言，DATASET指的是数据建立时间，也就是读/写信号开始到读/写信号停止(上升沿存储数据)的持续时间。(一般来说写比读快!)。而ADDSET指的是地址建立时间，指的是片选之后到读/写操作之前的时间，这是针对SRAM来说的，如果操纵的是TFT，不存在地址线，所以此时的ADDSET就是读/写信号结束到RS电平的转换时间。

　　85、FSMC的三个配置寄存器：FSMC_BCRx(片选控制配置)、FSMC_BTRx(片选时序)、FSMC_BWTRx(片选写时序)。

　　86、 RTC时钟配置必须要用到BKP寄存器，BKP寄存器在单片机复位、电源复位、待机唤醒模式下是不会更改值的，他的供电由VDD供电，VDD被切断后自动切换至外部的VBAT供电。

　　87、 要修改BKP寄存器的值，必须取消其写保护的标志。BKP寄存器在上电时自动写保护。

　　88、 Stm32有三种省电模式：

　　三种省电模式中，耗电量从上到下依次降低，待机模式的电流仅为2uA。

　　89、 从待机模式中唤醒单片机等效于让单片机复位，但是电源寄存器的值会有一个标志位指示单片机是被唤醒的，不是被复位的。

　　90、 ADC的时钟不要超过14MHz，否则转换精度会下降。最大转换速率为1MHz，即转换周期为1us(14MHz,采样周期为1.5个ADC时钟)

　　91、 Tcovn=采样时间+12.5个周期。采样时间尽量选长一点，这样精度高一些，但是转换速率下降，这也是有利必有弊。

　　93、 拿ARM7TDMI来说，T代表Thumb指令集，D是说支持JTAG调试(Debugging)，M意指快速乘法器，I则对应一个嵌入式ICE模块。

　　94、 MMU作为嵌入式处理器与应用处理器的分水岭标志à具有内存管理单元的嵌入式处理器可以定位为应用处理器。这么说M系列和A系列的处理器的区别在于A系列的处理器具有MMU单元可以进行内存模块的管理。

　　95、ARM处理器有两种状态：ARM状态和Thumb状态。

　　96、 这张图说明了一切：Thumb2指令集做了一件很伟大的事情：将16位和32位的指令集融为一体，兼容性非常强!(这么说CM3不支持某些32位ARM指令集??)

　　98、MSP是系统复位后使用的堆栈指针，PSP由用户的代码使用。两个堆栈指针为4字节对齐!!

　　99、在ARM编程领域中，凡是打断程序运行的事件，统称为异常(exception)。

　　100、 因为存在LR(链接寄存器)，所以可支持1级的子程序调用而不用压栈到内存，大大提高了运行速度。---à这就是说，我们在编程的时候，一级调用是不会耗费太多时间的，除非是二级调用!

　　101、 处理器有两种操作模式：handler模式和线程模式。

　　处理器也有两种特权分级：特权级和用户级。 这张图说明了一切：复位进入特权级线程模式，如果有异常，进入特权级的handler模式处理异常或中断例程，然后返回至特权级线程模式。通过修改CONTROL寄存器可以进入用户级线程模式。

　　102、 两个高级定时器TIM1和TIM8是挂接在APB1总线上

　　103、 STM32的外部中断是以组来区分的，也就是说PA0,PB0,PC0单片机是无法区分其中哪个触发的中断à均为EXIT0线中断服务例程。所以，外部中断支持16路的中断分辨率。从另一个方面来讲，我们可以设置GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOx, GPIO_PinSourcex);来开通中断线实现组内的不同中断。

　　104、 DAC有两个寄存器，一个是DHR(Data HoldingRegister)数据保持寄存器，一个DOR(Data Output Register)数据输出寄存器。真正起作用的是DOR寄存器，该寄存器把值给数模转换发生单元输出以VREF+为参考电压的电压值。如果是硬件触发转换，系统将在1个ABP时钟周期后把值给DOR，如果是软件触发转换，时间为3个APB时钟周期。然后，均等待Tsetting时间(Typical为3us,Max为4us)后真正输出电压值。

　　105、 DAC分8位模式和12位模式，其中后者可以选择左右对齐

　　106、 DMA仲裁器分为软件和硬件两种。软件部分分为4个等级，分别是很高优先级、高优先级、中等、低。硬件部分由通道的大小来决定优先级，越低优先级越高。

　　107、 DMA有一个实时的传输数据量寄存器叫做DMA_CNDTR，最大值为65535，存放的是当前传输所要传输的数据量。当数据量变为0时，表明传输完成。

　　108、 CAN总线(ControllerArea Network)。CAN控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平，总线电平又分为显性电平和隐性电平，二者必居其一。

　　109、 CAN总线具有6个特点：1：多主控制(挂接在总线上的所有设备均可以成为主设备，并且设备ID是用来决定设备的优先级，没有设备地址概念)，2：系统若软性(没有设备地址概念)，3、通讯速度较快，通讯距离较远(1Mbps下40M，5kbps下10KM)，4、具有错误检测、错误通知(通知其他设备)和错误恢复功能(强制结束发送，重复发送接收错误的信息。)，5、故障封闭，当总线上的设备发生连续故障错误时，CAN控制器会把改控制器踢出总线。6、连接节点多。理论上可以无限制加载，但是受到时间延迟和电气负载的限制，实际数目是有限制的。降低传输速度可以适当增加可挂接负载个数。

　　110、 CAN协议有两个标准，ISO11898(针对125kbps~1Mbps的高速速率)和ISO11519-2(125kbps以下的低速速率)

　　112、 CAN协议的有5种类型的帧：数据帧、遥控帧、错误帧、过载帧、帧间隔。其中前两种帧有标准格式(11位ID)和扩展格式(29位ID)。

　　113、 数据帧构成：

　　(1) 帧起始。 表示数据开的段帧起始。

　　(2) 仲裁段。 表示该帧优先级的仲裁段。

　　(3) 控制段。 表示数据的字节及保留位段。

　　(4) 数据段。 数据的内容，一帧可发送0~8个字节的数据。

　　(5) CRC段。 检查帧的传输错误段。

　　(6) ACK段。 表示确认正常接收的段。

　　(7) 帧结束。 表示数据的段帧结束。

　　114、 Stm32f103系列只有一个CAN控制器，有3个发送邮箱和3级深度的2个FIFO，14个过滤组器。

　　115、 STM32的每个过滤组可以配置为1个32位过滤器和2个16位过滤器。除此之外，还可以配置为屏蔽位模式(ID+屏蔽)和标识符列表(ID和屏蔽寄存器均用来做ID寄存器)模式。

　　116、 CAN接收到有效报文被放置在3级邮箱深度的FIFO中，FIFO完全由硬件来管理。

　　117、 CAN总线的波特率

　　118、 触摸屏一般分为电阻式触摸屏和电容式触摸屏。前者检测触摸的位置原理是利用触摸屏控制器中的A/D转换器经过两次A/D读值后得出X和Y的坐标值。注意：这个X和Y的值是相对于触摸屏的，而非LCD屏。所以在这里需要注意两个概念：触摸屏和LCD屏。这是两个不同的概念，也是两个不同的物理结构，其中电阻触摸屏是由上下两个导电层中间夹着一层非常薄的透明隔层;而LCD就是指显示屏。

　　119、 电阻触摸屏有X和Y、X和Y的比例因子、坐标轴方向、偏移量。LCD也有自己的这些参数。两者完全不相干，所以在定位的时候需要进行坐标转换。公式：

　　，通过对屏幕的四个点进行校准，得到四元一次方程，求解即可。

　　120、 NEC协议的数据帧格式：同步码头、地址码、地址反码、控制码、控制反码。同步码由一个9ms的低电平和一个4.5ms的高电平组成，地址码、地址反码、控制码、控制反码均是8位数据格式。按照低位在前，高位在后的顺序发送。

　　121、 NEC协议在发送的时候，会有560us的38KHz的载波信号，而在接收的时候这部分载波信号被认定为低电平，而剩余的(2.25ms-650us)的逻辑“1”和(1.12ms-650us)的逻辑“0”时间则被认定为高电平。

　　122、 在单位时间内的位移被定义为速度，速度有线速度和角速度之分，分别对应两种传感器测量这两种不同的速度：线速度传感器(加速度计)、角速度传感器(陀螺仪)。前者多应用在静态或者低慢速运动中的姿态求解，后者多应用在动态运动中姿态求解。

　　123、 根据标准约定，零加速度(或零 G 准位)通常定义为相当于最大输出值(12 位输出为 4096，10 位输出为 1024 等)一半的输出。对于提供 12 位输出的加速度计，零 G 准位将等于 2048。输出大于 2048 表示正加速度。输出小于 2048 表示负加速度。加速度的数量通常用单位 g (1g = 9.8m/s2 = 重力加速度)表示。通过确定测量的输出与零 G 准位之间的差值，然后除以加速度计的灵敏度(用计数/g 或 LSB/g表示)来计算加速度。对于提供 12 位数字输出的 2g 加速度计，灵敏度为 819 计数/g 或 819 LSB/g。加速度等于：a = (Aout - 2048)/(819 计数/g)，单位为 g。

　　124、 加速度计测得的加速度的方向和设备设定的坐标系是相反的，因为原理表明在测量力的时候采用的是非惯性系参考系，而我们高中时代研究的坐标系是惯性系参考系，前者在物体进行运动产生加速度时，假想一个与速度方向相反的力作用在物体上，这个力就是惯性力;后者我们说不存在惯性力，只说存在惯性，因为在惯性坐标系中，我们研究的是物体，而非坐标系(即假定坐标系相对地球静止)，当我们把坐标系也考虑在内时，当坐标系运动，就产生了惯性力f，这种力作用会假想作用在物体上，只是与运动方向相反。

　　125、 由上可知，加速度计的本质是测量力而非加速度。

　　126、 NRF24L01工作在2.4GHz的频段，由于频段频率较高，所以传输速率较快，为2Mbps

　　127、 STM32的闪存模块由：主存储器、信息块和闪存存储器接口寄存器3个部分构成。主存储器用来存放代码和const常量;信息块由两个部分组成：启动程序代码、用户选择字节。其中启动程序代码为ST公司自带的启动程序，用于串口下载。最后的闪存存储器接口寄存器用于控制整个对闪存区域的操作。

　　128、 CPU的运行速度比FLASH的操作速度快的多，一般FLASH的最快访问速度≤24Mhz。如果CPU的速度超过这个频率，那么在读取FLASH的时候必须加入等待时间(FLASH_ACR设置)

　　129、 FLASH编程时，写入必须为半字(16位)。并且在写入的时候必须保证所写区域的数据必须为0xFFFF。

　　130、 STM32的FSMC有HADDR[27:0]，其中[27:26]用来选择BANK区域的4个不同块。剩下的[25:0]则用来连接外部存储区域的地址线FSMC_A[25:0]。如果数据宽度是8bit，此时的HADDR[25:0]和FSMC_A[25:0]是完全对应的。如果数据宽度是16bit，此时的HADDR[25:1]和FSMC_A[24:0]是对应起来的。需要注意：无论数据宽度是多少，外部的FSMC_A[0]和A[0]总是对应的。

　　131、 关于LB和UB的信号控制是由硬件自动控制的，当AHB的数据宽度小于外部存储器的数据宽度时，此时LB和UB的控制信号自动产生(比如字节读取/写入16bit的外部存储器)

　　132、 __attribute__ (函数属性、变量属性、类型属性等)。如果在使用SRAM时，可以采用u32 sram_array[xx] __attribute__ ((at(0x68000000))代表将外部SRAM的空间全部给了sram_array这个变量，他具有在at0x68000000这个地址的属性。往里面写值就直接在SRAM里面写值。

　　133、

　　内存管理有一种方式叫做分块式内存管理。

　　注意表中的分配方向，从顶到底。每一项对应一个内存块。里面的数值代表了内存池的状态：如果为0，表示该内存没有被分配;如果非0，那么数值的大小就表示了该块内存被连续占用的内存数。比如说数值为20，意思是包括该项在内的内存块被连续占用了20块分给了指针。

　　134、SD卡的分类：

　　一般的SD卡支持两种传输模式：SD卡模式(SDIO)、SPI模式。显然前面一种是专用模式，所以速度比较快。

　　135、 常用的汉字内码系统有GB2313、GB13000、GBK、BIG5(繁体)。其中GB2313只有几千个汉字，而GBK则有2万多汉字。

　　136、 要显示汉字，采用的方式如果用点阵的形式是不可取的，因为这无法查找汉字。采用的方式就是内码系统。GBK标准中，一个汉字对应2个字节：前者称为区(0x81~0xFE)后者为(0x40~0x7E)和(0x80~0xFE)。前者有126个区，后者有190，那么可以显示的汉字数量有126*190=23940个。根据这两个值用来查找字库，字库中存放的还是每个汉字的点阵数据。这个字库非常大，如果是16*16的字体，那么一个字体就需要32个字节，如此说来需要23940*32=748K的空间，可见非常大，所以需要外部的Flash来存储这个字库。

　　137、 由于汉字内码系统不具有国际通用性，但是Unicode几乎把所有的语言都放置进来，这样在单片机中操作汉字时，就需要将GBK和Unicode转化。尤其是在FATFS中，创建中文文件名和读取中文文件信息时需要将Unicode换转为GBK后再进行修改操作，再反转换成Unicode保存修改。这么说，两者的存在是由于标准的不统一，并且Unicode中只有6064个汉字，而GBK显然是一种汉字扩展。

　　138、 BMP图片编码的顺序是从左到右，从下到上。

　　139、 VS1053是一款高性能的数字音频解码芯片，从SD卡中将mp3等音乐音频文件通过SPI送给VS1053后，由其进行音频解码，输出音乐给耳机。耳机驱动可以采用TDA1308芯片，这款芯片为AB类耳机驱动芯片。

　　140、

　　141、 IAP(In Application Programming)在应用编程是为了后期开发更新程序方便而提出的概念。具体的实现方法如下图所示：

　　在普通编程中，flash中的code是通过JTAG和ISP等工具下载到单片机中。而在IAP编程中，flash被分区为A和B两个区域，A区域只允许用USB/USART等方式下载，此区域作为更新B区域的代码用。B区域则是用户的code区域，真正的代码在这里被执行，放置的就是app。

　　上图表示STM32正常运行的流程图，可以看到上电复位后系统从0x80000004处开始运行程序，这里放置的是复位中断向量，然后跳转至复位中断程序入口后再跳转至main函数运行用户的程序。

　　上图表示加入IAP后的STM32程序运行流程图。可以看到上电复位后跳到IAP程序的main函数处运行IAP过程(这个过程就是把下面灰底色块的程序代码烧进B区域à代码更新)。后面的过程和STM32正常运行一样，如果出现中断请求，还是跳转到A区域中的中断向量表中，然后再跳转到B区域的中断服务入口。

　　142、 USB有四根线，VCC、GND、D+、D-。在USB主机上，D+和D-均通过一个15K的电阻接地，这样两条线均为低电平。在USB设备中，对于高速设备会在D+通过一个1.5K的电阻接到VCC，而低俗设备会在D-通过一个1.5K的电阻接到VCC。这样主机就可以通过D+和D-的高电平的到来来检测是否有设备接入，并且识别高低速设备。

　　143、 UCOSII是一种实时操作系统，具有执行效率高、占有空间小(最小内核2KB)、实施性能优良、扩展性强和移植性强等优点。

　　UCOS具有多任务并发工作的特点(注意，任何时候只有一个任务能够占用CPU。并发只是任务轮流占用CPU而不是同时工作)。最大支持255个任务并发工作。

　　stm32单片机自学方法，主要是做好这四个步骤!

　　1.建立开发环境

　　我选择的是通用的MDK，也就是Keil5。安装完软件以后，要安装类似于芯片型号的库，就是新建工程时选择的芯片型号。

　　2.准备一块开发板和丰富的资料例程

　　推荐选择最小系统板，个人感觉这样可以自己学会外围电路的搭建。避免依赖开发板的电路。(其实就是太穷，买不起开发板，哈哈)开发板这块如果是新手建议买F103系列的，这个系列产品用的很多，也更容易上手。不要一上来就要干最高配，一口想吃成胖子最后大概率都是失败结尾。

　　3.了解STM32

　　这个阶段可以看视频教程，一般教程都会有基本的介绍

　　4.开始学习推荐使用库函数开发的方法。这样很多底层的寄存器不需要自己配置，只要会用官方库函数就行了。配合库函数使用手册，可以清楚的查到每个函数的使用方法。

　　很多初学者面临的难题就是不知从何入手。总想跟51一样弄明白基础的东西，又感觉太复杂。因此推荐先使用例程的工程文件，逐步学习如何修改。比如点亮流水灯的工程，对于IO口的操作并不太复杂，初始化完成之后通过Setbit和Resetbit这两个函数就可以实现高低电平的输出。然后，可以试着改一下亮灭，增加一个按键控制，中断延时，等等。

　　当你学到STM32的时候，说明已经有一定的基础了。

　　这个时候我建议你直接通过STM32开发的产品去学习单片机，这样学完以后既学会了STM32，也有了产品思维，到时候拿着产品去面试，成功率也会高几倍。

　　那这种产品去哪里找?这块【华维单片机编程】有提供这样的基于产品的开发板，往物联网方向的。

　　整个硬件和软件都是基于实际产品改版，学完以后可以无缝对接实际工作的产品开发。

　　最后说一下，很多人学STM32会犯的错误，就是总是想系统学习，巴不得从内核结构要寄存器配置，到固件库代码都搞懂，这是不现实的

　　当你有这种思维的时候注定要走很多弯路，很有可能会越走越远!

　　并不是说有些基础不重要，而是人在不同阶段理解能力是不同的。

　　比如你是新手，刚学完C语言没多久，你就想去吃透别人固件库，现实吗?

　　新手在第一阶段的目标很简单，把stm32当做一个工具，学会常用外设的使用，别的一律不管。

　　然后开始做项目，几个项目下来，你再去研究他们固件库学习下程序架构会有不一样的感受。

　　芯片嘛，我个人认为能用起来就行了，毕竟快速做出产品才是重要的。

　　总而言之。如果是刚入门单片机的，建议还是从51单片机开始学起。8位机在实践经验，是一个硬件工程师的基础，先不说4位机。

　　现在网上的普遍现象，有些自以为很牛逼的老鸟人建议直接越级学stm32单片机，很多人会学得很困难，理解上很有偏差，不排除有些人天赋异禀可以不必完全弄清楚硬件结构和原理。

　　站在老鸟的角度，觉得stm32很简单，站在新手的角度有多难和迷茫只有自己知道。

　　但相信大多数都喜欢单片机，就会有学单片机就学stm32的错觉!

　　学习51单片机的目的，主要是培养直接调试寄存器与软硬件接口bug的能力，内部结构和寄存器数量及难度都是一个新手可以接受的范围，慢慢就认识了单片机

　　STM32复杂而多样的内部结构和功能部件，光寄存器就可能上百个，软件也是基于固件库开发，基本不会接触到寄存器配置。

　　如果对这块基础的缺失会导致你后面在学习过程中，每学到一个知识点都是一脸懵逼，导致整体知识体系是畸形的!白白浪费时间

　　比如说为什么这么配置?配置怎么改?改出问题，要怎么解决，你都会绕很多弯路。

　　如何系统地入门学习stm32?

　　我从事单片机开发多年，用过非常多芯片，有stc、中颖、GD、新唐、BLE、Zigbee、NXP、还有一些国产SOC等等，唯独ST的让我最省心，不管是STM8还是STM32。

　　省心只要是体现在稳定，只需要按照常规方法配置就不会有乱七八糟奇奇怪怪的问题出现。

　　之前碰到过最蛋疼的芯片，有些Flash会掉数据，有些串口不稳定，最后还得用程序来规避芯片的不人性化，明明1个小时能搞定的，硬是给这些奇怪的问题拖了几天。

　　如果说在样品阶段测试出来还好，如果是大批量才慢慢出现这些问题，估计老板撕了你的心都有。

　　所以在成本要求不是特别苛刻的情况下，我一般都会用ST的。

　　STM32对刚入门的不是那么友好，但是对有一点开发经验的，还是能大大缩短开发周期的。

　　那新手要如何去学习STM32呢?无际根据自己的经历总结出最有建设性的学习方法，如果你能适应这种学习方法，1周搞定stm32绝对没问题!

　　1. 改变思维

　　当你有系统学习stm32的时候，就注定你会走很多弯路，甚至浪费很多时间最后也学不会。

　　因为内部结构越复杂的单片机，你学习需要花费的时间就越多。

　　但是你有没有想过，你学单片机的目的是什么?

　　肯定不可能只是为了学单片机这么简单对吧?而是通过单片机来做产品，或者说DIY一些有趣的项目。

　　人的一天真正高效工作学习的时间或许8小时都不到，我们怎么利用好这8个小时直接决定你和别人的差距。

　　比如说我做一件事，我会拆解完成这件事我要做哪些工作，然后把最核心的环节拿出来优先做，就像做产品，先实现功能再优化细节。

　　同样的方法用在学习stm32也很合适，stm32在整个产品当中其实只是一个工具而已。

　　既然是工具，那当然是能用起来就行了，无非就是用芯片的外设而已，你系统的去研究它干嘛?

　　2. 正确学习姿势

　　我一直都比较提倡新手从51单片机学起，把精力放在c编程和培养项目思维上，与其有空去深挖单片机，还不如多做几个项目。

　　我刚开始是使用stc的芯片做过几个项目，然后产品需要接触到stm32。

　　我先把产品需要用到的单片机外设整理出来，再买一个开发板，然后把我要的外设先在开发板上跑一遍。

　　同一个例程我会改一些参数，比如说换个引脚、换个定时时间、换个串口，换个ADC通道，DMA通道等等。

　　大概知道知道怎么配置以后，我就不会再去研究别的功能了，比如内部时钟树架构，USB、CAN、FSMC这些。

　　照样不影响我把产品做出来，慢慢地我经验也丰富了，对stm32也熟悉了，就是这么自然而然的过程。

　　3. 最后总结

　　一个新鲜事物，我认为正确的顺序应该是先用起来，用熟了你再去研究它原理会事半功倍。

　　很多人说单片机很简单，没前途，玩linux才牛逼。

　　我个人的观点是，如果你把思维局限在单片机上确实是。

　　对于老手来说，单片机只不过一个工具而已，核心的还是你的编程水平和产品思维以及在这个行业的经验。

　　在我看来，不见得玩Arm+Linux就比单片机的工资高或者牛逼。

　　任何行业都有大神和半桶水，

　　如果你能编写一个类似于Ti蓝牙协议栈的轻量级系统在单片机中运行，你觉得技术会比Linux差吗?

　　或许他们对系统的理解都没你深，更别说对硬件驱动的理解了。