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存儲器芯片由什麼組成

生活 更新时间:2025-01-19 09:23:55

大家可以在STM公司的網站上,找到相應的微控制器芯片,下載數據手冊查看。但是一般下載下來的都是英文版本,為了方便查看,我們可以從網上找到相應中文版本。數據手冊的頁數很多,我們重點查看首頁内容。

存儲器芯片由什麼組成(芯片的主要功能)1

首頁主要介紹芯片的功能和優勢所在,右上角标題處主要說明該數據手冊适合哪些型号的微控制器芯片。微控制器也可以說是單片機或MCU,它們的含義是一樣的。其中x是一個替代符号,表示芯片的引腳數。C、D、E表示flash閃存大小。

存儲器芯片由什麼組成(芯片的主要功能)2

根據上個文章所述内容,V這項表示引腳數,x可以被其中某一個字符進行替代,表示不同的引腳數。E這項表示Flash的存儲量,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的後面還有兩位,分别用來表示芯片的封裝和工作溫度,而在數據手冊這裡并沒有體現。關于芯片的封裝,在右方芯片圖片處進行了描述,分别說明了封裝的樣式、引腳數以及規格大小。

我們所學的STM32F103VET6芯片屬于LQFP封裝,100引腳、14×14mm大小,相當于指甲蓋那麼大,另外在數據手冊首頁右下角的表格裡給出了該數據手冊具體是适用于那些型号的芯片。

Flash大小為C,也就是56k的芯片分别有RC——64引腳,VC——100引腳,ZC——144引腳,三種不同的型号。另外還有Flash大小分别為384k,512k的芯片,也有3種不同的型号。

存儲器芯片由什麼組成(芯片的主要功能)3

根據這張圖大家更能很快看明白都有哪些芯片。其實就是這三類芯片。隻要在數據手冊右下角的表格中找到相應的芯片,就說明這個數據手冊适合于你的芯片。首頁的其他部分就是分類别在介紹芯片的主要功能。

存儲器芯片由什麼組成(芯片的主要功能)4

首先是核心功能,包括内核、存儲器、時鐘、複位和電源管理這五個部分。接下來是重要功能,包括低功耗、模數轉換、數模轉換、DMA、I/O輸入輸出接口、調試、以及定時器7個部分。再往下就是通信功能和附加功能。我們會對這些基本功能做一些簡單的介紹,讓大家有一個初步的印象。

首先來看核心功能,内核是基于ARM32位的Cortex^TM-M3 的M架構,CPU的最高工作頻率是72兆赫茲,這是指CPU主頻也就是CPU的時鐘頻率。

CPU在時鐘信号的控制下工作,時鐘頻率就是CPU運算的工作頻率,頻率越高,CPU運算速度就越快。

這裡指出CPU的最高工作頻率是72MHz,比51單片機的頻率要高很多,相應的運算速度也要快很多。再下面一行是對CPU性能的測試,我們這裡不做太多關注。接下來是說内核中包含單周期乘法和硬件除法,CPU最基本的功能就是運算,而乘法運算是很重要的的一部分,如果内核中沒有乘法運算,那麼在做乘法時,就需要通過多次加法來運算。例如計算2×3就需要2 2 2,就要做3次加法運算,因此内核中有了乘法運算器,運算速度就會有很大的提高,以前除法運算是通過軟件實現的,現在内核中内置了硬件除法運算器,減少了軟件負擔,運算速度也會變快。這些就是内核功能,主要就是想體現内核運算速度快的特點:一是說内核工作頻率高,運算速度快;二是說内核内置的運算器運算速度快。

接下來看一下存儲器,flash閃存程序存儲器的大小是256k到512k字節可選。SRAM的大小最高可達64kb,Flash和SRAM的具體大小跟芯片的型号有關。可在相關圖表進行查閱。

存儲器芯片由什麼組成(芯片的主要功能)5

Flash是閃存程序存儲器,掉電後數據不丢失,用于存放用戶編寫的程序,這樣單片機斷電後再次上電後程序不丢失,仍然可以運行。Flash讀寫速度慢、有延遲,寫入時要先擦除數據,而且寫入次數有限制,可以寫入十萬次。對于Flash存儲器來說,掉電後數據不丢失,成本低,容量大是它的主要優勢。SD卡、TF卡、優盤都是這種存儲介質。它的存儲特性相當于硬盤。SRAM是靜态随機存儲器,不需要反複動态刷新,斷電後數據會丢失,主要用于存放運行中的動态數據。它的優點主要在于讀寫速度快,沒有延遲。而且寫入的時候沒有條件,可以無限次寫入,但是它的成本比較高,容量比較小。要想更好的了解,大家應該要知道DRAM.

DRAM是動态随機存儲器需要不斷的進行動态刷新才能保持數據,在計算機存儲系統中,DRAM是内存條的存儲介質,用于内存,CPU的運算速度很快,而硬盤的速度慢,但是容量比較大,内存的訪問速度要比硬盤快很多,開機時,首先将硬盤上的操作系統數據調入到内存。CPU直接去訪問内存中的數據運行,提高CPU的運行效率,随着計算機的發展,為了進一步提高CPU的運行效率,在CPU和内存之間又加了一級存儲器,叫做高速緩沖存儲器,縮寫為CACHE,CACHE的存儲介質就是SRAM。SRAM的數據讀寫速度要比DRAM快很多,相當于CPU速度,工作時可以将内存中的部分數據先讀入到CACHE當中,CPU再直接訪問CACHE中的數據運行,大大的提高了CPU的運行效率。而對于單片機來說,STM32F103VET6為例,它的Flash大小是512kb,用于存放用戶程序,掉電後内容不丢失。SRAM的大小為64kb,用于存放動态數據,掉電時,SRAM中的數據消失,等到單片機上電後,将用戶程序從Flash閃存當中讀取到SRAM之中,SRAM讀取數據速度快,單片機内核在從SRAM中讀取數據運行,提高單片機運行效率。針對存儲器功能,大家重點關注前兩項就可以了。

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