大家可以在STM公司的网站上,找到相应的微控制器芯片,下载数据手册查看。但是一般下载下来的都是英文版本,为了方便查看,我们可以从网上找到相应中文版本。数据手册的页数很多,我们重点查看首页内容。

存储器芯片由什么组成(芯片的主要功能)(1)

首页主要介绍芯片的功能和优势所在,右上角标题处主要说明该数据手册适合哪些型号的微控制器芯片。微控制器也可以说是单片机或MCU,它们的含义是一样的。其中x是一个替代符号,表示芯片的引脚数。C、D、E表示flash闪存大小。

存储器芯片由什么组成(芯片的主要功能)(2)

根据上个文章所述内容,V这项表示引脚数,x可以被其中某一个字符进行替代,表示不同的引脚数。E这项表示Flash的存储量,C、D、E分别表示Flash的大小是256kb,384kb,512kb.另外,大家也注意到在VE的后面还有两位,分别用来表示芯片的封装和工作温度,而在数据手册这里并没有体现。关于芯片的封装,在右方芯片图片处进行了描述,分别说明了封装的样式、引脚数以及规格大小。

我们所学的STM32F103VET6芯片属于LQFP封装,100引脚、14×14mm大小,相当于指甲盖那么大,另外在数据手册首页右下角的表格里给出了该数据手册具体是适用于那些型号的芯片。

Flash大小为C,也就是56k的芯片分别有RC——64引脚,VC——100引脚,ZC——144引脚,三种不同的型号。另外还有Flash大小分别为384k,512k的芯片,也有3种不同的型号。

存储器芯片由什么组成(芯片的主要功能)(3)

根据这张图大家更能很快看明白都有哪些芯片。其实就是这三类芯片。只要在数据手册右下角的表格中找到相应的芯片,就说明这个数据手册适合于你的芯片。首页的其他部分就是分类别在介绍芯片的主要功能。

存储器芯片由什么组成(芯片的主要功能)(4)

首先是核心功能,包括内核、存储器、时钟、复位和电源管理这五个部分。接下来是重要功能,包括低功耗、模数转换、数模转换、DMA、I/O输入输出接口、调试、以及定时器7个部分。再往下就是通信功能和附加功能。我们会对这些基本功能做一些简单的介绍,让大家有一个初步的印象。

首先来看核心功能,内核是基于ARM32位的Cortex^TM-M3 的M架构,CPU的最高工作频率是72兆赫兹,这是指CPU主频也就是CPU的时钟频率。

CPU在时钟信号的控制下工作,时钟频率就是CPU运算的工作频率,频率越高,CPU运算速度就越快。

这里指出CPU的最高工作频率是72MHz,比51单片机的频率要高很多,相应的运算速度也要快很多。再下面一行是对CPU性能的测试,我们这里不做太多关注。接下来是说内核中包含单周期乘法和硬件除法,CPU最基本的功能就是运算,而乘法运算是很重要的的一部分,如果内核中没有乘法运算,那么在做乘法时,就需要通过多次加法来运算。例如计算2×3就需要2 2 2,就要做3次加法运算,因此内核中有了乘法运算器,运算速度就会有很大的提高,以前除法运算是通过软件实现的,现在内核中内置了硬件除法运算器,减少了软件负担,运算速度也会变快。这些就是内核功能,主要就是想体现内核运算速度快的特点:一是说内核工作频率高,运算速度快;二是说内核内置的运算器运算速度快。

接下来看一下存储器,flash闪存程序存储器的大小是256k到512k字节可选。SRAM的大小最高可达64kb,Flash和SRAM的具体大小跟芯片的型号有关。可在相关图表进行查阅。

存储器芯片由什么组成(芯片的主要功能)(5)

Flash是闪存程序存储器,掉电后数据不丢失,用于存放用户编写的程序,这样单片机断电后再次上电后程序不丢失,仍然可以运行。Flash读写速度慢、有延迟,写入时要先擦除数据,而且写入次数有限制,可以写入十万次。对于Flash存储器来说,掉电后数据不丢失,成本低,容量大是它的主要优势。SD卡、TF卡、优盘都是这种存储介质。它的存储特性相当于硬盘。SRAM是静态随机存储器,不需要反复动态刷新,断电后数据会丢失,主要用于存放运行中的动态数据。它的优点主要在于读写速度快,没有延迟。而且写入的时候没有条件,可以无限次写入,但是它的成本比较高,容量比较小。要想更好的了解,大家应该要知道DRAM.

DRAM是动态随机存储器需要不断的进行动态刷新才能保持数据,在计算机存储系统中,DRAM是内存条的存储介质,用于内存,CPU的运算速度很快,而硬盘的速度慢,但是容量比较大,内存的访问速度要比硬盘快很多,开机时,首先将硬盘上的操作系统数据调入到内存。CPU直接去访问内存中的数据运行,提高CPU的运行效率,随着计算机的发展,为了进一步提高CPU的运行效率,在CPU和内存之间又加了一级存储器,叫做高速缓冲存储器,缩写为CACHE,CACHE的存储介质就是SRAM。SRAM的数据读写速度要比DRAM快很多,相当于CPU速度,工作时可以将内存中的部分数据先读入到CACHE当中,CPU再直接访问CACHE中的数据运行,大大的提高了CPU的运行效率。而对于单片机来说,STM32F103VET6为例,它的Flash大小是512kb,用于存放用户程序,掉电后内容不丢失。SRAM的大小为64kb,用于存放动态数据,掉电时,SRAM中的数据消失,等到单片机上电后,将用户程序从Flash闪存当中读取到SRAM之中,SRAM读取数据速度快,单片机内核在从SRAM中读取数据运行,提高单片机运行效率。针对存储器功能,大家重点关注前两项就可以了。

,