2、嵌入式系统之STM32F4微控制器架构解析

嵌入式系统之STM32F4微控制器架构解析

1. 引言

在使用MicroPython时，并非总能直接使用所有微控制器硬件，大家使用时需留意这点。我们会用C、C++和MicroPython语言对微控制器进行编程，借助C语言处理基于硬件的主题，再用C++语言进行概括，最后尽可能提供MicroPython版本的代码，这样C语言专家和普通用户都能从中受益。

选用基于Arm® Cortex™ - M架构的STM32F429ZIT6微控制器，是因为Arm® Cortex™ - M架构在微控制器领域占主导地位。它形成了庞大的生态系统，而且在低功耗方面表现出色，这对独立嵌入式系统的实现极为重要。有数据显示，其合作伙伴已出货超1800亿颗基于Arm®的芯片，预计到2035年将生产一万亿个新的物联网设备，这表明嵌入式系统市场潜力巨大。

我们以“机器人真空吸尘器”为主题应用，通过实践学习的方法来讲解嵌入式系统概念，让大家能看到复杂嵌入式系统逐步构建的整体布局。

2. STM32F4微控制器概述

STM32F429ZIT6微控制器基于Arm® Cortex™ - M4架构，为方便表述，后续简称为STM32F4。其功能框图有助于我们将硬件和外设单元分为CPU、内存、通用输入输出端口、时钟和定时器模块、模拟模块、数字通信模块及其他模块。

2.1 中央处理单元（CPU）

CPU负责组织微控制器内的所有操作，程序员构建算法并形成相应的C、C++或汇编代码，通过集成开发环境（如STM32CubeIDE）将代码调试并嵌入微控制器的闪存中，CPU利用自身资源（如外设单元）执行命令。执行Python代码的方式有所不同。