基于Cortex-M3内核的应用有哪些?
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32位Arm® Cortex®-M3内核处理器适用于成本受限应用中的高性能、实时处理,并可以处理复杂任务。任何Arm® Cortex®-M3微控制器均提供高可扩展性,实现性能与成本的最佳平衡。小尺寸内核使其能够用作小设备中的单核心,或在需要特定硬件隔离或任务划分时,用作额外的嵌入式配套内核。得益于硅制造技术的进步,光刻工艺从180nm发展到90nm或以下,采用90nm光刻工艺时,内核的硅面积达到了0.03mm²。与Cortex®-M0和Cortex®-M0+相同的是,Cortex®-M3内核对基于I/O、模拟和非易失性存储器的MCU架构的各典型单元之间取舍的影响很小。因此在划分MCU产品组合时,总线大小(8、16或32位)不再相关。
Cortex®-M3微控制器被广泛使用并提供诸多优势:
· 既满足入门级应用的性能要求
· 也适用于通用应用
· Arm® Cortex®-M3处理器的架构提供高可扩展性,并允许现有的设计复用于不同的项目
· 因此,它使您能够降低总拥有成本并简化开发步骤
基于ARM嵌入式处理器的片上系统解决方案可应用于企业应用、汽车系统,家庭网络和无线技术等市场领域。ARM Cortex-M3系列提供了一个标准的体系结构来满足以上各种技术的不同性能要求,其包含的处理器基于ARMv7架构的三个分工明确的部分。A部分面向复杂的尖端应用程序,用于运行开放式的复杂操作系统;R部分针对实时系统;M部分为成本控制和微控制器应用提供优化。Cortex-M3是首款基于ARMv7-M架构的处理器,是专门为了在微控制器,汽车车身系统,工业控制系统和无线网络等对功耗和成本敏感的嵌入式应用领域实现高系统性能而设计的,它大大简化了可编程的复杂性,使ARM架构成为各种应用方案(即使是最简单的方案)的上佳选择。
ARM Cortex-M3处理器的四大系列:TI(Luminary Micro)的 Stellaris系列,ST的STM32系列,NXP 的LPC1000系列以及最新的Atmel SAM3U系列,现在用的最多最成熟的是STM32系列,应用资料也是最多的。
举例:基于COrtex—M3硬件平台的构建
STM32F103VB 是ST公司基于Cortex—M3的处理器。它有1个128 KB Flash,1个20 KB SRAM,4个16位定时器,100个可编程的I/0引脚,具有I2C、SPI、USB、15SART和CAN接口,2路10通道12位A/D转换器,RTC功能模块,WDT功能和高级电源管理功能。
系统的数据缓存RAM和程序存储器Flash为芯片自带,系统外接A/D转换器构成控制器。
基于该平台,设计一个超温报警器。使用美国半导体Dalias公司的智能温度传感器DS18820采样,LCD显示温度数值,如果短时间内温度超出正常温度,蜂鸣器发出100 dB警报且LED灯闪烁示警。可以进一步在该平台上进行扩展,加入GPS和GPRS模块,当温度超出设定范围时,GPS将现场经纬度以及时间通过GPRS以短信方式发送给监控中心,GPRS模块自动拨打有关人员移动电话或固定电话报警。
LPC1500系列:基于Arm® Cortex®-M3内核的运动控制微控制器
LPC1500系列32位微控制器支持高精度的有传感器和无传感器电机控制,能够以高度灵活的配置同时控制多台电机。LPC1500 MCU简化了电机评估和开发,无需拥有深厚的电机控制经验。
每个LPC1500单片机配备一个PWM/定时器子系统,包括总共四个状态可配置的定时器(SCTimer/PWMs),一个外围功能,使容易配置高级PWM和运动控制所需的定时功能。片上QEI非常适合采用传感器运动控制的应用。此外,LPC1500器件具有两个ADC,每个可支持高达12位分辨率和最高2 MHz的快速转换率。这两个ADC由一个12位DAC和4个模拟比较器提供支持。模数转换序列可由多个来源来触发,包括与其他片上外设的内部连接,如SCTimer/PWM和模拟比较器输出。温度传感器使得这个精密的模拟子系统更加完备。
两个完整应用套件可用于:
· PMSM控制解决方案,演示两种电机(有传感器/无传感器)的磁场定向控制(FOC)电机控制功能
· BLDC电机控制解决方案,演示经典的梯形电机控制功能
为了简化电机控制应用的开发,LPC1500配备了免费的固件,以演示有传感器和无传感器的电机控制功能。通过免费的固件、易于使用的基于gui的调优工具和电机控制解决方案,LPC1500mcu使电机控制应用程序的简单和快速的发展。
LPC1500系列微控制器获得了完全的支持,包括LPC软件生态合作体系,一套广泛的工具、驱动程序和中间件,以及高度参与和合作的嵌入式开发人员社区常用的论坛和博客。LPCXpresso开发平台对所有LPC开发人员免费提供,它包括一个功能齐全的C/C++ IDE和LPCOpen固件库,辅以带有车载调试探测器的低成本目标板。LPCOpen集成了设备驱动程序、堆栈和图形库,可以与广泛的第三方RTOSs、中间件解决方案和流行的第三方手臂开发工具一起使用,包括Keil®和IAR。