為什么不是ARM9，ARM11呢 - 主流32位單片機(jī)攻略連載：為什么要學(xué)STM32？

　　問(wèn)題3：為什么是STM32呢？為什么不是ARM9，ARM11呢？

　　答：這里有個(gè)誤區(qū)，很多同學(xué)如果就僅僅希望入門嵌入式，那就盡量不要選擇ARM9和ARM11，為什么呢？因?yàn)檎T惑太多了，因?yàn)槟阋坏┻x擇ARM9或 ARM11，那么這個(gè)平臺(tái)就僅僅linux和wince等操作系統(tǒng)內(nèi)核，驅(qū)動(dòng)，應(yīng)用，各種協(xié)議，硬件原理圖，等都有夠?qū)W一年半載了，沒(méi)這點(diǎn)時(shí)間，你無(wú)法完全掌握，所以并不適合入門，周期太長(zhǎng)，難度相對(duì)來(lái)說(shuō)較大。

　　入門最好選擇主頻低一點(diǎn)的處理器，一切都是先掌握好原理，弄明白，弄透徹了，一切就都好辦！所以單片機(jī)中，STM32是目前最最主流的芯片，加上目前 STM32的資料非常的多，所以，最好還是推薦STM32的開發(fā)板做為入門級(jí)的板子，學(xué)會(huì)之后，即可自己獨(dú)立開發(fā)出各種產(chǎn)品，STM32官方提供的開源代碼庫(kù)也是非常好用，將底層的各種匯編，管腳定義都封裝成了各個(gè)功能函數(shù)，開發(fā)起來(lái)非常方便，快捷！

　　20年的嵌入式經(jīng)驗(yàn)分享學(xué)習(xí)——來(lái)自STM32神舟系列開發(fā)板設(shè)計(jì)師的總結(jié)

　　首先，如果你有幸看到這篇文章，千萬(wàn)不要試圖在2個(gè)小時(shí)內(nèi)閱讀完，就算你2個(gè)小時(shí)閱讀完，我相信你也不會(huì)理解里面講解的精華之處，我相信，你應(yīng)該將此文章，慢慢品嘗，這絕對(duì)是一篇需要品嘗2~3天，再結(jié)合自己過(guò)往的經(jīng)驗(yàn)，加上自己的思考，我相信會(huì)對(duì)你不僅僅是技術(shù)能力，甚至包括整體的思維方式都會(huì)有一個(gè)非常大的提高。

　　結(jié)合這篇文章，再結(jié)合STM32神舟系列開發(fā)板一些學(xué)習(xí)，可能會(huì)更加加深對(duì)嵌入式概念的理解。

　　我寫這篇文章的目的，是用本人20年的嵌入式經(jīng)驗(yàn)呈現(xiàn)給大家一副完整的產(chǎn)品，項(xiàng)目開發(fā)藍(lán)圖，用本人多年經(jīng)的歷總結(jié)了一些教訓(xùn)無(wú)私的分享給各位，希望各位今后能站在本人的肩膀之上，少走彎路，多為公司，為個(gè)人多做貢獻(xiàn)，那我的愿望就達(dá)到了，也同時(shí)希望能看到大家反饋和回復(fù)，留個(gè)腳印，留下你的見(jiàn)解和智慧，為后人乘涼打點(diǎn)基礎(chǔ)，先在這謝謝各位了。

　　那么由此開始我們充滿知識(shí)的旅程吧，最重要的一點(diǎn)，就是在一個(gè)產(chǎn)品或項(xiàng)目的開發(fā)過(guò)程中，如果沒(méi)有明確的目標(biāo)，那么成功將無(wú)從談起，做任何事的第一步必須明確目標(biāo)。

　　與日常生活中的大多數(shù)事務(wù)一樣，設(shè)計(jì)一個(gè)嵌入式產(chǎn)品的過(guò)程也必須從確定目標(biāo)開始，對(duì)生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行明確定義。對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定義主要是對(duì)產(chǎn)品是什么和能有什么功能進(jìn)行描述，其次是在我們的整個(gè)開發(fā)過(guò)程中，應(yīng)該要撰寫一些開發(fā)文檔，大概的框架的如下：

　　1）產(chǎn)品需求文檔：描述產(chǎn)品的特性

　　2）功能需求文檔：描述產(chǎn)品必須具備的功能

　　3）工程說(shuō)明文檔：描述系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法和滿足需求的手段

　　4）硬件說(shuō)明文檔：對(duì)有關(guān)硬件進(jìn)行描述

　　5）軟件或固件說(shuō)明文檔：描述特定處理器下設(shè)計(jì)微程序以及固件的方法

　　6）測(cè)試說(shuō)明文檔：描述必須測(cè)試的項(xiàng)目和驗(yàn)證系統(tǒng)正常運(yùn)行的方法

　　1.需求定義

　　需求定義用來(lái)描述產(chǎn)品的基本功能，對(duì)于公司來(lái)說(shuō)，需求一般由該公司的市場(chǎng)銷售部門或該公司的主要客戶來(lái)制定；而對(duì)小公司或愛(ài)好者，技術(shù)人員可以自己負(fù)責(zé)定義需求，并撰寫成文檔；對(duì)于STM32神舟系列開發(fā)板來(lái)說(shuō)，主要就是提供各種接口，為大家開發(fā)產(chǎn)品時(shí)提供借鑒！

　　通常需求定義是圍繞以下幾個(gè)因素而來(lái)：

　　1）系統(tǒng)的用途（定義需要系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的各種功能）

　　2）實(shí)際輸入輸出是何種方式實(shí)現(xiàn)的（為元器件的選型做參考）

　　3）系統(tǒng)是否需要操作界面（涉及軟件層操作系統(tǒng)的選型）

　　其實(shí)對(duì)小型的嵌入式產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，定義需求是非常關(guān)鍵的，因?yàn)樾枨笄宄?，就可以避免后續(xù)開發(fā)過(guò)程中出現(xiàn)的諸如隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）容量不足或所選的CPU速度不能滿足處理的需要等一系列問(wèn)題。

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　　下面舉個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)際例子，供大家來(lái)參考：

　　系統(tǒng)描述：用于從化溫泉的水泵換水系統(tǒng)（用STM32神舟III號(hào)開發(fā)板模擬實(shí)現(xiàn)）

　　電源輸入：使用來(lái)自于變壓器的9V~12V直流電

　　水泵功率：375W

　　1）使用單相交流電機(jī)，由機(jī)械電氣進(jìn)行控制

　　2）如果溫泉池處于低水位，則輸入開關(guān)閉合信號(hào)，以禁止水泵繼續(xù)運(yùn)行

　　3）用戶可以自由設(shè)置水泵運(yùn)行或關(guān)閉的時(shí)間長(zhǎng)度

　　4）除了自動(dòng)設(shè)置控制外，還需要提供一種人工裝置來(lái)允許維護(hù)人員靈活控制水泵進(jìn)行維修

　　5）水泵開啟/關(guān)閉/人工干預(yù)的時(shí)間可以30分鐘為單位，在30分鐘到23小時(shí)的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)

　　6）顯示設(shè)備可以指示水泵的開關(guān)狀態(tài)，剩余時(shí)間，以及水泵是否處于人工干預(yù)模式

　　7）具備監(jiān)視低水位的功能，并顯示在屏幕上

　　如果需要商用，那么除了上面給出的功能要求外，其設(shè)計(jì)文檔中還要包括電磁干擾（EMI）和電磁兼容性（EMC）認(rèn)證、安全認(rèn)證以及使用環(huán)境（包括環(huán)境溫度、濕度、鹽霧腐蝕等）等方面的需求。

　　實(shí)際上，以上的需求確定之后，接下來(lái)就是要考慮選擇一款合適的CPU來(lái)滿足和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，那么我們就要將上述7點(diǎn)用戶能夠理解的需求轉(zhuǎn)化成我們專業(yè)領(lǐng)域的需求，轉(zhuǎn)化如下，大家可以參考一下：

　　a.處理或更新輸入輸出信號(hào)的速率究竟需要多快？

　　解釋：目前嵌入式處理器的主頻一般都在幾十兆到幾百兆不等，單片機(jī)的主頻一般是幾十兆，STM32神舟系列開發(fā)板的CPU都是72MHZ，有的 ARM9，ARM11處理器可以到幾百兆；我們主要看這個(gè)產(chǎn)品是否需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，或是否需要對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行頻繁操作，是否有類似的占用CPU資料的工作要做，這就決定我們要選擇一款合適的處理器來(lái)讓該產(chǎn)品得到最佳的性能。

　　b.是否可使用單片集成電路（專用IC）或FPGA來(lái)完成數(shù)據(jù)處理？

　　解釋：如果可以的話，就不一定要選擇處理器來(lái)做，用這些專業(yè)芯片就能替代

　　c.系統(tǒng)是否有大量的用戶輸入輸出操作（如對(duì)開關(guān)和顯示設(shè)備進(jìn)行頻繁操作）？

　　解釋：如果有的話，要在處理器選型的時(shí)候考慮這些因素，選擇一款能夠滿足以上要求的CPU.

　　d.系統(tǒng)與其他外部設(shè)備之間需要使用何種接口？

　　解釋：這也是需要評(píng)估處理器的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，選擇具備這些接口功能的處理器會(huì)方便于我們的電路設(shè)計(jì)以及軟件編程

　　e.設(shè)計(jì)完成后是否有可能需要進(jìn)行改動(dòng)，或在設(shè)計(jì)過(guò)程中系統(tǒng)需求是否可能出現(xiàn)變化？我們的設(shè)計(jì)是否能適應(yīng)系統(tǒng)需求的變化？

　　解釋：要避免選擇的處理器剛好滿足當(dāng)前要求，這樣當(dāng)以后事務(wù)要求逐漸提高，處理器性能如果還有一定空間的話，那么就可以重用目前的產(chǎn)品；第二個(gè)就是要選擇不會(huì)即將停產(chǎn)的芯片，很多處理器用得很廣乏，可以借鑒的資料也很多，但是很可能這款芯片已經(jīng)在市場(chǎng)上流行很長(zhǎng)時(shí)間了，芯片廠商已經(jīng)推出更新?lián)Q代的替代品了，如果你選擇了這款芯片，很可能1，2年后就買不到這款處理器芯片了，導(dǎo)致不得不重新選擇新的處理器，重新設(shè)計(jì)產(chǎn)品，這樣的既耗費(fèi)時(shí)間，金錢，更消耗人力，延誤市場(chǎng)的戰(zhàn)機(jī)。