如何使用嵌入式C启动ARM Cortex编程？

Question

我熟悉8051 C编程。现在我想学习ARM cortex M3编程。我有一个带ARM Cortex M3处理器的STM32F103C8T6开发板，它是编程器和Keil编译器。我想用它做一些小项目，例如LED闪烁，SPI和I2C编程等。我对ARM体系结构了解甚少。许多博客上的人说直接开始编程，而不是阅读体系结构或阅读数百页的ARM数据表。我不知道怎么可能。

那我的第一步应该是什么？

1. 我应该阅读STM32F103C8T6或ARM Cortex M3用户手册的数据表吗？

2. 8051和ARM编程有很大的不同。在8051中，我们不需要添加库/头文件。在ARM中，我们需要添加许多库/头文件。 假设我想做一个眨眼程序或学习SPI / I2C通信。在KEIL Compiler或STM CubeMX中，这些头文件已经存在。但是，如果我希望自己做所有事情（编写用于外围设备，I / O端口的头文件代码，SPI / I2C协议代码），真的有可能吗？如果是，我该怎么办？

由于找不到合适的人来指导我，我感到非常困惑和沮丧

Answer 1

我去过那里，过了一段时间后，我意识到最好还是从数据表入手，即使这是您的第一块板子。

数据表提供了电路板，引脚和基本通信的全面工作。这可能很乏味，但是值得，并且您将在开始编程时意识到。

之后，您可以直接跳至头文件，并查看基本功能的实现，这将使您对优化技术，编程风格和最佳实践有很多见识。

如果可能的话，再为该板子写一些代码（我总是在这里失败，如果您的板子很少见，这很难）。

有了这个，您应该准备编写几乎所有代码。从眨眼（木板的问候世界）开始

以我的经验，我也想告诉你，这需要时间。有耐心和毅力。

Answer 2

作为C程序员，尽管我建议简要阅读CPU手册，但您无需阅读有关CPU内核体系结构的信息。知道有哪些寄存器以及有什么资源，数据缓存，指令缓存等，意味着您可以编写更高质量的C代码。然而，对于像8051这样可怕的内核，这一点更为重要。

关于MCU外设和内存，您确实需要阅读手册中要使用的零件中的每一行。这包括看门狗，时钟设置，MMU，中断处理等基础知识。

但是，当今大多数用于MCU：的工具链都带有某种形式的糖衣库。他们将为您提供一个可以完成大部分工作的项目。这意味着您不必一次学习所有内容，而是可以随着项目的进行逐步学习。例如，要使某些LED闪烁，您应该无需阅读手册的GPIO部分就能做到这一点。

您最终可能必须用质量代码替换预制的快速且脏的库。这是因为提供这些库的芯片制造商在编写软件方面臭名昭著。在某些情况下，他们设法为您提供适当的MCU设置代码，但在更多情况下，它们会为您提供低质量的代码。

This大致是MCU设置的外观。您可以使用该列表来验证从制造商那里获得的内容是否有用，或者是否必须由专业的嵌入式程序员重写。例如，取决于应用程序要求，ARM CMSIS可能不够好。根据工具链的不同，它也有不同的口味。

Answer 3

如果您利用现有的库代码来处理体系结构，启动和外围驱动程序问题，则有可能（即在没有详细了解数据表和参考手册的情况下开始）。对于ARM Cortex-M和STM32，具体可能包括（在抽象和作用域的各个级别）：

• ARM CMSIS，
• Mbed，
• STM32F1xx standard peripheral library (largely deprecated)，
• STM32Cube。

商业工具供应商（例如Keil，IAR，Rowley，Green Hills）通常还会提供示例项目，驱动程序库和中间件，以帮助您入门-通常是针对特定的开发板。

也许这就是您对ARM编程的看法

  

“需要添加许多库/头文件。”

您根本不需要-但是它们比8051更为复杂，具有广泛而复杂的外围设备集，零件和供应商之间有所不同，并且您可以通过使用此类库来节省大量时间和精力。 / p>

请注意，ARM Cortex-M内核本身不包括微控制器外围设备以及CPU和NVIC中断控制器之外的部分，而在FPU的某些高端部件上，所有内容都是特定于供应商的，并且各供应商之间差异很大-因此，您需要了解供应商文档，或者利用芯片或工具供应商或社区提供的库。

如果您想完全了解Cortex-M或STM32并充分利用它们，那么没有什么替代品可以代替阅读参考资料，但这绝对不是开始的必要。

如果您想比ARM参考资料更容易实现Cortex-M，那么Joseph Yiu的The Definitive Guide to ARM® Cortex®-M3 and Cortex®-M4 Processors是一个很好的资料，但是除非您编写的是底层RTOS或裸手。 -metal启动代码或其他系统级别的代码，您可能不需要那么多的材料。本书的早期M3版本仅以some places的PDF格式提供。

芯片供应商的参考手册，将描述供应商特定的功能，例如内存接口，内存映射，电源管理功能，闪存编程，中断映射和硬件外设，可能是更有用的材料。

专门针对STM32，Hitex的Trevor Martin有一个较为宽泛的指南：The Insider's Guide To The STM32 ARM Based Microcontroller，这只是Trevor几本有用的出版物之一。