arm cortex

1. Principle of Microcomputer
Based on ARM Technology
(1)
主讲人：陈桂友

2. Course info
★Tutor: Guiyou Chen
★Tel: 0531-88392957
★Email: chenguiyou@sdu.edu.cn
★Preface Course：C language,
Fundamentals of Microcontroller (8051)
Fundamentals of Digital Electronics
★http://course.sdu.edu.cn/arm.html
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3. ★Textbook:
1. Joseph Yiu，The Definitive Guide to the ARM Cortex-
M3 姚文祥
JosephYiu是英国ARM公司微控制器系统级设计专家，
是ARMCortex-M3和Cortex-M0设计者，作者高屋建瓴
，创作了基于Cortex-M0的重量级作品——《
ARMCortex-M0权威指南》，这也是全球首本系统论述
Cortex-M0的内核、体系结构、指令集、编译器、程序
设计及软件移植的经典。
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原文链接：
https://blog.csdn.net/uunubt/article/details/100608845
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4. ★Textbook:
2. Guiyou Chen，《 Principle of Microcomputer and
Interface Technology Based on ARM 》 in
Chinese, 2020. Qinghua University Press
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5. ★Course Objectives:
 Understand the structure of microcomputer.
 Understand some typical concepts of
microcomputer.
 Software development of STM32 using assembly
language and/or C language.
 Typical peripherals’ structure and application.
 Design a small illumination intensity detection
and control system.
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6. Why ARM, NOT X86?
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7. 一、历史沿革-1
1、Z80单板机时代
1995年以前，原山东工业大学自动化系所有专业
采用Z80单板机进行“微机原理及接口技术”课程的
讲解。
2、8086时代
1995年开始在原山东工业大学工业自动化专业
开始讲解8086机型，1997年春季开始，原山东工
业大学自动化系所有专业统一采用8086机型进行“
微机原理及接口技术”课程的讲解。并在山东大学
自动化专业普通班一直延续至今。 7/25

8. 一、历史沿革-2
我校李正军教授等人
发表的教学改革论文
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9. 一、历史沿革-3
3、8086和ARM并行时代
自2013年春季开始，在自动化卓越班中开始2/3
课时讲8086基本知识，1/3课时介绍ARM知识。从
2014年开始，在卓越班中彻底讲解ARM技术，普通
班还是继续讲解X86体系架构。
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10. 二、教学背景机的选型思考
1、X86及相关接口技术
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11. 二、教学背景机的选型思考
2、ARM技术的不断发展
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12. 二、教学背景机的选型思考
讲ARM？还是继续X86？
3、大学生科技创新立项、大赛及毕业设计的现状
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13. 二、教学背景机的选型思考
工具
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14. 二、教学背景机的选型思考
工具
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15. 二、教学背景机的选型思考
工具
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16. 三、基于ARM的课程内容-微机原理
 第1章 概述及基本概念 与目前X86授课内容基本相同
1、微型计算机技术的发展
2、进制与编码
3、相关概念
4、微型计算机的应用
 第2章 Cortex-M3处理器 对应X86结构
1、Cortex-M3处理器简介及其组件
2、流水线
3、寄存器
4、工作模式和工作等级
5、堆栈
6、存储器管理
7、异常与中断
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17. 三、基于ARM的课程内容-微机原理
 第3章 STM32F1系列微控制器简介 对应8086引脚
及存储器
1、系统构架和内部结构
2、存储器映像
3、时钟结构
4、引脚
5、最小系统设计
 第4章 汇编语言及其程序设计 对应X86汇编学习
1、编程语言简介
2、指令分类、条件域和指令格式
3、寻址方式
4、使用MDK开发调试汇编语言程序
5、 Cortex M3指令集
6、汇编语言程序设计举例
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18. 三、基于ARM的课程内容-微机原理
 第5章 ARM微控制器开发编程
1、开发流程
2、处理器的启动过程
3、输入和输出接口
4、程序映像
5、C语言编程
6、Cortex微控制器软件接口标准(CMSIS)
7、固件库
 第6章 通用输入输出接口 对应8255
1、通用输入输出接口概述
2、 GPIO的功能
3、 GPIO的寄存器
4、 RCC时钟模块的寄存器
5、 GPIO的使用
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19. 三、基于ARM的课程内容-微机原理
 第7章 中断和事件 对应8259
1、中断的相关概念
2、STM32的中断源
3、STM32的中断管理(NVIC)
4、外部中断/事件控制器
5、外部中断的使用
 第8章 定时器 对应8253/8254
1、STM32通用定时器概述
2、普通定时器的结构
3、普通定时器的工作模式
4、普通定时器的寄存器
5、普通定时器的使用
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20. 三、基于ARM的课程内容-微机原理
 第9章 串行通信 对应8251/16C550
1、通信的有关概念
2、STM32的异步串行通信接口
3、STM32的SPI接口
 第10章 模拟量模块 可在后续课程学习
1、模数转换器的工作原理及性能指标
2、STM32F103VET6集成的ADC模块
3、数模转换器的工作原理及性能指标
4、STM32F103VET6集成的DAC模块
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21. 三、基于ARM的课程内容-微机原理
 第11章 DMA控制器 对应X86中的DMA控制器
1、DMA的结构和主要特征
2、DMA的功能描述
3、DMA的寄存器
4、DMA的固件库函数
5、DMA使用举例
 第12章 FSMC控制器 并行总线扩展
1、FSMC的功能和结构
2、AHB接口
3、FSMC外部设备地址映像
4、FSMC寄存器
5、FSMC固件库函数
6、FSMC使用举例
可在后续课程学习
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22. 四、探索实施的效果
1、大大提高了学生的自学能力
2、学过ARM的学生基本上都能够自学X86系统
3、科技创新立项及毕业设计中STM32使用率明显提
高——学以致用！
4、能够满足企业需求
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23. Why ARM, NOT X86?
Now, can you tell me?
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24. Main Contents
1- Cortex M3 kernel
2 - Instruction Set
3 - Cortex-M3 Programming
4 - STM32F10x Device
5 - STM32 Clock and Configuration
6 - STM32 GPIO
7 - STM32 SysTick
8 - STM32 interrupts
9 - STM32 timers
* 10 - STM32 USART
*11 - STM32 ADC
*12 - STM32 DAC
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25. Next lecture
Chapter 1 Cortex M3 Kernel
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