ARM Cortex-M3 STM32F103 MCU

참고 문헌 : https://www.st.com/content/st_com/en/arm-32-bit-microcontrollers/arm-cortex-m3.html

32비트 ARM® Cortex®-M3 코어 프로세서는 비용이 제한된 애플리케이션에서 고성능 실시간 처리를 위해 설계되었으며, 복잡한 작업을 처리할 수 있다. 모든 ARM® Cortex®-M3 MCU는 성능과 비용 사이, 최적의 균형과 결합한 높은 확장성을 제공한다.

Arm® Cortex®-M3 코어의 주요 기능

CORTEX M3는 Arm Processor 시리즈 중 하나이다.

32비트 Arm® Cortex®-M3 코어 프로세서는 비용이 제한된 애플리케이션에서 고성능 실시간 처리를 위해 설계되었으며, 복잡한 작업을 처리할 수 있다. 모든 Arm® Cortex®-M3 MCU(마이크로컨트롤러)는 성능과 비용 사이, 최적의 균형과 높은 확장성을 제공한다.

ARM V7-M 아키텍처
버스 인터페이스 3x AMBA AHB-lite 인터페이스(Harvard 버스 아키텍처) CoreSight 디버그 구성 요소용 AMBA ATB 인터페이스
Thumb/Thumb-2 하위 집합 명령어 지원
3 단계 파이프라인
중첩된 벡터 인터럽트 컨트롤러(NVIC)
하위 지역 및 배경 지역이 있는 선택적 8개 MPU 지역
통합 비트 필드 처리 명령어 및 버스 레벨 비트 밴딩
마스킹 불가능 인터럽트 +8 ~ 256 우선 순위 수준의 물리적 인터럽트 1 ~ 240개
웨이크업 인터럽트 컨트롤러
하드웨어 단일 주기(32x32) 곱셈, 하드웨어 나누기(2-12 주기), 포화 조정 지원
통합 WFI 및 WFE 명령어 및 절전 모드 종료 기능. 수면 및 숙면 신호, Arm 전원 관리 키트를 사용한 유지 모드 옵션
선택적 JTAG 및 직렬 와이어 디버그 포트. 최대 8개의 중단점 및 4개의 감시점
선택적 명령어(ETM), 데이터 추적(DWT) 및 계측 추적(ITM)

출처 : http://www.jkelec.co.kr/img/lecture/arm_arch/arm_arch_3.html

출처 : https://developer.arm.com/Processors/Cortex-M3

CORTEX 시리즈는 -A , -R , -M, –X 4종류가 있다.

Application, Real time, Microcontroller이며, -X는 –A의 기능 향상 버전 정도이다

그 중 -M은 위 그림처럼 임베디드 계열에서 사용하며, 저전력, 소형화가 특징이다.

CORTEX M3도 핀 개수에 따라서 여러 가지 이름을 가지고 있다.

ST의 STM32F103도 이 Cortex-M 시리즈 중 하나이다.

Cortex-M3(ARM)은 칩을 말하는 것이 아니라, 이러한 MCU의 구조를 말하는 것이다.

STM32F103은 ARM 구조로 ST사에서 만든 칩 이름이다.

STM32F1 시리즈

ST의 STM32F1 시리즈 메인스트림 MCU는 산업, 의료 및 소비자 시장의 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족한다. ST는 이 시리즈를 통해 Arm ® Cortex™-M 마이크로컨트롤러의 세계를 개척했으며, 임베디드 애플리케이션 역사에 이정표를 세웠다. 일류 주변 장치 및 저전력, 저전압 작동을 통한, 고성능은 단순한 아키텍처 및 사용하기 쉬운 도구를 사용하여, 저렴한 가격으로 높은 수준의 통합과 결합 되었다.

이 시리즈는 아래와 같이 핀-투-핀, 주변 장치 및 소프트웨어 호환이 가능한 5개의 제품 라인으로 구성된다.

STM32F100 밸류 라인 : 모터 제어 및 CEC 기능이 있는 24MHz CPU
STM32F101 : 36MHz CPU, 최대 1MB 플래시
STM32F102 : USB FS가 있는 48MHz CPU
STM32F103 : 72MHz, 모터 제어 기능이 있는 최대 1MB 플래시, USB 및 CAN
STM32F105/107 : 이더넷 MAC, CAN 및 USB 2.0 OTG가 있는 72MHz CPU

여기에서 MCU용 32비트 Arm Cortex-M3 프로세서인 STM32F103에 대하여 좀더 상세히 알아보기로 하겠다. STM32F103 마이크로컨트롤러는 최대 CPU 속도가 72MHz인 앞서 이야기했던, Cortex-M3 코어를 사용한다. 포트폴리오는 모터 제어 주변 장치, USB 전속 인터페이스 및 CAN을 포함한 16 kbyte에서 1 Mbyte의 플래시 메모리를 포함한다.