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使用ARM Cortex-M MCU拓展单片机教学
来源:bob游戏网站    发布时间:2023-10-08 00:33:49

  ARM在90年代末进入中国,借助其在全球移动终端和嵌入式系统上的成功,正在深刻地影响着嵌入式系统教学。2004年ARM发布Corex-M3 MCU内核之后,国际上主要的MCU厂商纷纷推出基于M3、M4、M0和M0+的各种MCU。其中M0/M0+瞄准的是替代传统的以8051为代表的8位MCU市场,这些给单片机(MCU)和嵌入式教育带来新的机遇和挑战。

  近日,由嵌入式系统联谊会主办的第13次主题研讨会如期举行。来自清华大学、同济大学、太原理工大学等知名高校的专家学者与ARM、意法半导体、飞思卡尔等产业界人士齐聚一堂,就“使用ARM Cortex-M MCU拓展传统单片机教学”这一话题发表了精彩演讲,并展开了热烈的讨论。

  嵌入式课程依附于相关应用领域,嵌入到所有学科。其内容基点在硬件和软件的结合点上(从点亮一支LED开始)。十余年前,ARM的优势已得到普遍认可,并被引入到教学当中。目前,低端ARM替代8/16位MCU已成定局,高端ARM已开始步入云计算领域。

  ARM教学中存在很多难点,能采用以下对策:加强对教师的培训;加强教材建设,含出版物和网络教材建设;要借助半导体厂商的合作与支持。清华大学的“口袋”实验室现已取得了很好的教学效果,在激发学生学习兴趣的同时,明显提升了其动手能力。

  为了更好地辅助高校教师基于Cortex-M处理器进行教学,ARM公司将推出Lab-in-Box,包含几种厂家的ARM MCU开发板、MDK软件开发工具、课件、样书以及试题库。

  晓明实验室针对本科生,形成一套行之有效的培养计划。提倡“四个一”——做一个实验、写一篇研资、做一个PPT、搞一次发表,让学生从“玩家”到“工程师”!良好的文化氛围是发展的根本,兴趣驱动使学生不知不觉地进入嵌入式世界,并通过“嵌入式系统”带动学生全面发展。

  作为最早发布基于Cortex-M内核的MCU的厂商,ST在不断追求创新的同时,积极与高校开展合作。目前,已与清华大学、西安电子科技大学多家高校建立联合实验室;支持竞赛和创新设计,累计为高校提供逾5000套开发套件。[page]

  基于Cortex-M MCU进行教学,无论软件还是硬件,与8051教学都存在很大差异。其中一大难点在于,在学时少、实践少的情况下,如何平衡发展软、硬件能力。实际教学中,团队采用Android实验箱和Cookie板,mcu教学与物联网和Android教学相结合。

  挑战:Cortex-M编程环境复杂,学生C语言基础差,应用能力弱;Cortex-M集成度高,不利于培育学生硬件能力;教材硬件设计内容仍然偏少;知识点要进一步凝练,内容取舍需要探讨。

  理念:简化细节学习,重视概念讲解;简化汇编代码学习,重视应用能力培养;合理分配课时,重视硬件设计能力培养;创造条件,加大实践环节时间,培养实践能力。

  在嵌入式系统联谊会的发起委员、中国软件行业协会嵌入式系统分会副秘书长何小庆的主持下,与会者就ARM Cortex-M0/M0+是否将替代8051用于单片机教学,教师和学生面临的困难有哪些?目前嵌入式教学中使用的ARM MCU教材内容有哪些地方需要改进? 许多物联网应用的芯片依然采用8051或者非ARM架构,在物联网专业的嵌入式课程中,MCU教学应怎么样开展?围绕这样一些问题大家发言踊跃。

  飞思卡尔大学计划的马莉女士介绍了飞思卡尔大学计划和智能车大赛情况,今年推广的重点已落在高校的创新实验室建设上。微控产品中心主管林任烈先生介绍Cortex-M4新品和大学计划情况,威视姚远博士介绍他们最新开发基于Zynq的SNOWLeo廉价开发板。北京邮电大学软件学院邝坚教授谈了他们在计算机专业使用ARM 处理器和MCU方面的体会,强调了RTOS学习的重要性,他指出,ARM MCU教学要区分不同专业。与会代表们热烈讨论了在转型中8051实验箱如何平滑过渡到ARM实验箱,怎么样才能解决正版廉价的J-TAG调试电缆等细节问题。与会代表们还就ARM MCU是否、已经何时可以替代8051的问题,发表了自己的观点,飞思卡尔杨欣欣博士表示,用户推动和成本推动是最大的动力,曹锦东表示现在包括8051在内的8位MCU在成本还是有优势,用户有使用上惯性,如果M0/M0+价格持续下降,更多地用户逐渐熟悉了ARM MCU,替代就是大势所趋了。

  学生们希望学到最新的、前言的知识和技术,企业希望招聘到有一定实践经验的工程师,习惯了8位和16位单片机教学的教师们,该如何兼顾已有课程教学体系、授课方式和严峻的就业需求呢?这些正在考验教师们的智慧。

  在嵌入式系统中常用的RISC处理器是ARM核,它具有体积小、功耗低、成本低、性能好价格低的特点。然而,不管是哪种型号的ARM处理器,也无论该嵌入式系统中是否有操作系统,中断处理,特别是IRQ中断,始终是必须的,而中断处理的核心问题是上下文的保存。能否安全而又高效地保存上下文,将影响一个嵌入式系统的性能与稳定。笔者对ARM处理器的普通中断处理、任务切换中断处理、可重人中断处理和基于优先级的可重人性中断处理的上下文保存技术做多元化的分析与总结。为保证理论的正确性,核心的程序代码都经过了实验的检测。 1 系统中断处理简介 ARM处理器的中断主要有两种:IRQ普通中断和FIQ快速中断。快速中断本质上与普通中断没有太大的差别,它们在

  中断处理的研究 /

  ARM 命名规则——指令架构、CPU的历史回顾 arm指令集版本和arm版本 arm有多少指令集_官网 arm的指令集有 ARM64指令集 ARM(32)指令集 THUMB指令集 THUMB-2指令集 NEON指令集 VFP指令集 DSP指令集 Jazelle instruction // 实际上他们都属于 ARM指令集, 也能说是 ARM指令集 的扩展 自从armv1 开始,ARM指令集一直就在,且跟随版本变化而一直在升级. 从armv4中的 ARM7E 系列开始就支持增强型DSP指令集,后续命名只要有符号E,就代表支持增强型DSP指令集. 从armv4中的 ARM7TDMI 开始就支持 thumb指令集(命名中带T就表

  指令集 /

  北京– 2018年4月23日–Arm宣布推出一套基于PSA规范的全新物联网解决方案——Arm SDK-700系统模块设计套件,以用于加速安全SoC的开发。作为一套综合的SoC系统框架,使用 Arm SDK-700系统模块设计套件可设计安全的SoC,并应用于丰富多样的IoT节点、网关设备和嵌入式产品。该解决方案不仅使合作伙伴能够在通用软件开发环境中打造安全设备,同时还使其业务的多样性和差异化可以在新的物联网应用中蒸蒸日上。 Arm是物联网的首选架构,迄今为止已为1250亿芯片提供了计算能力。公司有一个宏大的愿景,即到2035年实现1万亿个设备的安全互连。但在实现这一愿景之前,业界需要达成共识——不再让安全成为互连设备价值链各环节的后顾之

  引  言 μc/Os-Ⅱ的就绪表设置、清除、查找算法,是高效的、跨平台的程序。它使用了两个查找数组OSMapTbl 和OSUnMapTbl ,以提高查找就绪表的速度,尽快获取就绪任务的最高优先级。 Cortex-M3是ARM公司较新的一种架构版本,主要使用在在单片机领域。基于它生产的32位芯片日益增多;cortex-M3只支持THUMB-2指令集,在效能和代码密度间能取得更佳的表现。 1  在ARM上改动算法的因由利弊 由于就绪表操作是在关中断状态下运行的,其执行影响到系统的中断响应时间,因此就绪表操作算法的效率是衡量实时操作系统优劣的基准之一。 在Cortex-M3所用的指令集中,一

  先提一下位宽的概念,对于具体器件而言,它的位宽是一定的,所谓位宽,指的是“读/写操作时,最小的数据单元”──别说最小单元是“位”,一般设备上没有单独的“位操作”,修改位时通过把整个字节、字或双字读出来、修改,再回写。AM29L800BB这种nor flash位宽是16位。K4S561632C这种SDRAM位宽是32位。 对于CPU来说,一个地址对应的是一个字节(8位),也就是说CPU的地址线)对应的最小数据单元是字节。 这里必须要格外注意的是,不要把“外设的位宽”和“CPU的位数”这两个概念混淆了。外设的位宽是读写外设的最小数据单元,CPU位数是CPU可以一次处理的字节数,32位CPU可以一次处理4字节数据

  说句题外话,在输入 指令 二字的时候,就想起了google搜索时,提示 令 不能搜索,要我换词汇.若无法说脏话,我真就无语了. 在前面对具体芯片的各个基本模块做完了学习后,在上一篇小结中自以为已经具备了自己写个bootloader的条件,但其实错了,我还有很多基本的知识不了解.比如编译链接gnu的linker script等等.也有很多地方只懂表面,没有做深入的理解. 在《 GNU ARM汇编--(二)汇编编译链接与运行 》中,仿照网上的例子做了makefile和linker script,在那篇blog的末尾我写道 根据google,做了上面的总结,对GNU ARM汇编有了认识,并且对系统

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  在arm平台学习linux时,会遇到arm汇编指令,arm汇编指令与8086汇编指令很多地方都不同,在此记下来以免后面忘了,同时在学习了汇编指令之后分析一些汇编指令编写的代码。 一、相对跳转指令b、bl b、bl指令都实现短跳转,bl指令执行后会在链接寄存器r14中保存下一条指令的地址。 二、数据传送指令mov mov指令会把一个寄存器的数赋值给另一个寄存器,或者把一个常数传递给另一个寄存器。 如:mov r0,r1 //将r1中的值传递给r0,mov r0,#0xff //将常数0xff传递给r0寄存器。 mov指令传递的常数一定要能用立即数表示,当不知道一个数能否用“立即数传递”时,可以用ldr指令

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