七天物联网智能家居实战学习笔记（一）

课程来自百问网：https://www.100ask.net

基础概念

MCU

微控制器（Micro-Controller Unit, MCU），俗称单片机。它将 CPU、RAM、ROM、I/O、终端系统、定时器等各种外设资源集中到一个芯片上，只需要供电或加上极少的外围电路即可工作。以前 MCU 功能比较单一，固化处理过程比较单一任务。

MPU

微处理器（Micro-Processor Unit, MPU），类似通用计算机的 CPU，主要负责处理计算，需要外加 RAM、Flash、电源等电路才可以工作。 MPU 注重运算和处理能力，执行复杂多样的大型程序，比如 Linux、Android 等非实时操作系统。

RAM

随机存取存储器，与 CPU 直接交换数据的内部存储器，俗称内存。断电后数据会消失。

FLASH

闪存，俗称外存，断电后数据不会消失。

串口

COM 口即串行通讯端口，是物理接口形式（硬件），简称串口。

软件概念

TTL

电平标准，0 代表低电平，1 代表高电平（+5V 电平）

ARM

有三种含义：

1. 是一家全球半导体行业技术领先的公司，主要业务是设计RISC嵌入式处理器；
2. 是一类微处理器芯片或产品的统称，即所有采用ARM公司提供方案开发的RISC处理器；
3. ARM是一项技术的名称，即采用RISC的处理器体系结构；

指令集架构分为复杂指令集（CISC和精简指令集（RISC）。复杂指令集中经常使用的指令占 20%，所以精简指令集删除了很多不常用指令，使用常用指令符合操作代替不常用指令。

精简指令集

• 优势：成本低、功耗低；
• 劣势：性能差

多用于性能要求不高的场景。（苹果 M1 芯片为什么比 x86 芯片性能高出一大截）

ARM 处理器系列

1. ARM Cortex-A：应用程序系列。该系列有内存管理单元（MMU），实现虚拟内存，让每个用户进程都拥有自己独立的地址空间。该系列适用于高端消费电子领域，比如只能手机、平板电脑、智能电视、路由器等；
2. ARM Cortex-R：实时控制系列。适用于高性能、高实时性应用，比如硬盘/固态驱动控制器、消费电子领域的蓝光播放器、汽车领域的安全气囊；
3. ARM Cortex-M：微控制器系列。适用于低功耗、高性能且对成本敏感的产品，比如家电产品、物联网、无人机等；

针对不同场景，每个系列还会再细分：Cortex-M 有

1. Cortet-M0: 面向低成本、超低功耗的微控制器和深度嵌入应用
2. Cortet-M1: 针对FPGA优化设计的处理器
3. Cortet-M3: 面向低功耗、低成本设计的处理器，具有较高计算性能和快速响应能力
4. Cortex-M4: 在M3基础上，增加数据信号处理(DSP)指令集，具有较高的信号处理能力

STM32

ST 公司基于 ARM Cortex-M 系列内核设计的微控处理器，专为高性能、低功耗、低成本场景设计。STM32 产品线命名规则
 

以STM32F103C8T6为例，解析STM32芯片命名规范

1. 家族（STM32）：STM32
2. 产品类别（F）：基础性
3. 特定功能（103）：STM32 基础型
4. 引脚数（R）：48 & 49 引脚
5. 闪存容量（8）：64 Kb
6. 封装（T）：QFP
7. 温度范围（6）：-40 到 +85 摄氏度

参考

1. 《100ASK_STM32F103_MINI用户手册V1.0.pdf》
2. http://www.elecfans.com/emb/app/20171116580457.html
3. https://baike.baidu.com/item/电平/5695184?fr=aladdin
4. https://baike.baidu.com/item/随机存取存储器/4099402?fromtitle=RAM &fromid=144481&fr=aladdin