第3季：从51到ARM之STM32完全学习

【STM32与ARM基础知识】 STM32是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器系列。这个系列以其高性能、低功耗和丰富的外设接口，广泛应用于嵌入式系统设计，尤其在物联网、智能家居、工业控制等领域。 ARM公司是一家英国的芯片架构设计公司，其Cortex系列处理器是其最知名的产品线之一。Cortex-M系列是ARM针对微控制器市场设计的，包括M0、M3、M4和M7等多个内核版本，其中STM32主要采用的是Cortex-M3和Cortex-M4。 【STM32的内核结构】 Cortex-M3和Cortex-M4都是32位的RISC（精简指令集计算机）架构，但Cortex-M4增加了浮点运算单元（FPU），使得处理浮点计算更为高效。STM32的内核运行频率可高达180MHz，具备快速中断响应能力和低功耗特性。 【STM32的存储结构】 STM32的内存结构通常包括闪存（Flash）、SRAM（静态随机访问存储器）和外部存储器接口。闪存用于存储程序代码，SRAM则作为工作内存。此外，还有Boot ROM，用于存放启动代码。 【外设接口】 STM32提供了多种外设接口，如UART（通用异步收发传输器）、SPI（串行外围接口）、I2C（集成电路间通信）、CAN（控制器局域网络）、USB（通用串行总线）、ADC（模数转换器）、DAC（数模转换器）等，这些接口为连接传感器、执行器和其他设备提供了便利。 【开发环境与工具】 对于STM32的学习，常见的开发工具有Keil uVision、STM32CubeIDE、IAR Embedded Workbench等。其中，STM32CubeIDE是ST官方提供的集成开发环境，集成了编译器、调试器和HAL库，便于开发者快速上手。 【HAL库和LL库】 STM32的HAL库（Hardware Abstraction Layer，硬件抽象层）提供了一套跨系列的API，简化了驱动程序的编写。LL库（Low-Layer）则更接近底层，提供更直接的寄存器级操作，对性能要求高的应用会更合适。 【编程模式与调试】 STM32支持SWD（Serial Wire Debug）和JTAG两种调试接口。通过这些接口，开发者可以使用调试器进行程序下载、单步调试、变量观察等功能。 【RTOS操作系统】 实时操作系统（RTOS）如FreeRTOS、RT-Thread等可以在STM32上运行，它们能帮助开发者管理多个并发任务，提高系统的效率和可靠性。 【应用实例】 STM32在无人机、智能表、电机控制、物联网节点、智能家居设备等方面都有广泛应用。通过学习STM32，可以深入了解嵌入式系统的软硬件交互，提升实际项目开发能力。 总结来说，“第3季：从51到ARM之STM32完全学习”涵盖了从传统8位单片机过渡到32位微控制器的知识体系，包括STM32的硬件结构、编程模型、外设使用、开发工具以及实际应用案例。通过深入学习，可以全面提升嵌入式领域的专业技能。