Cortex-A系列主要面向一些復雜的應(yīng)用，用來運行一些操作系統(tǒng)，運用到各類消費電子;

Cortex-R系列主要面向?qū)崟r系統(tǒng)，運用到軍事航天;

Cortex-M系列主要面向微控制領(lǐng)域，為如今工業(yè)控制系統(tǒng)、微控制系統(tǒng)等對功耗和成本要求較高的嵌入式領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高性能低成本提供基礎(chǔ)，對嵌入式系統(tǒng)編程進行了大大簡化，可以說Cortex-M做到了集高性能、低功耗、低成本于一體。

ST公司作為全球高級半導體制造商之一，是ARM公司Cortex-M3最主要的合作方。ST公司于2007年6月20日推出了Cortex-M3內(nèi)核的STM32微控芯片，STM32系列微控芯片又分成兩個子系列。分別為，工作頻率在36MHZ的STM32F101系列，工作頻率在72MHZ的STM32F103系列，后者較前者帶有更多RAM及外設(shè)。這兩個系列芯片在程序方面有很好的兼容性，有相同的Flash，使程序開發(fā)及升級變得更加方便。本次設(shè)計中，選用了STM32F103系列的STM32F103ZET6處理器。

STM32F103系列處理器作為首款Cortex-M內(nèi)核32位精簡指令集的處理器，具備程序代碼效率高、外設(shè)豐富等許多優(yōu)點。該系列處理器的頻率為72MHz，內(nèi)置Flash，存儲空間高達512K字節(jié)，SRAM也達到64K字節(jié)，為程序的編寫提供了堅實的基礎(chǔ)，同時還擁有豐富I/O。

STM32系列芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖

STM32系列芯片的四個驅(qū)動單元分別為：DMA1、DMA2、系統(tǒng)總線以及內(nèi)核總線。四個被動單元分別為：APB設(shè)備、APB橋、內(nèi)部Flash及SRAM。本次設(shè)計所選用的芯片具有64K字節(jié)的SRAM、512K字節(jié)的FLASH、四個通用定時器、兩個基本定時器、兩個高級定時器、三個SPI總線、一個CAN總線、兩個IIC總線、一個USB接口以及三個12位ADC,一個12位DAC、一個FSMC接口、一個sdio接口、112個通用I/O口。

STM32F103ZET6最小系統(tǒng)主要由系統(tǒng)時鐘、復位電路、JTAG調(diào)試電路和啟動模式選擇電路組成。最小系統(tǒng)原理如圖所示：

最小系統(tǒng)電路原理圖

STM32最小系統(tǒng)電路設(shè)計及功能如下：

1.系統(tǒng)時鐘電路

時鐘電路主要用于提供時鐘節(jié)拍，相當于心臟的作用，只有通過心臟的跳動才能將血液送達全身，以保持人體生存及生活。因此時鐘電路在控制系統(tǒng)中的作用就不言而喻了。本次設(shè)計中的時鐘電路，選用8M的晶振。具體時鐘電路如圖所示：

系統(tǒng)時鐘電路原理圖

2.復位電路

本次設(shè)計采用的STM32最小板為低電平復位。即當按鍵按下，RSTSET端為低電平，實現(xiàn)系統(tǒng)復位，當按鍵釋放時RSTSET端為高電平，復位結(jié)束。設(shè)計原理如圖所示：

系統(tǒng)復位電路原理圖

3.JTAG電路

在系統(tǒng)設(shè)計中JTAG的主要作用是將目標文件燒錄下載到處理器中。本次設(shè)計具體JTAG電路原理如圖所示：

系統(tǒng)JTAG電路原理圖

4.啟動模式電路

BOOT0、BOOT1端口電平的不同設(shè)置，可以對三種不同啟動模式進行選擇，啟動模式選擇如表所示，電路原理如圖所示：

系統(tǒng)啟動模式電路原理圖