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STM32F746架构与工作原理
1.引言
STM32F746是STMicroelectronics(ST)推出的一款高性能32位ARMCortex-M7微控制器，特别适用于高清视频处理和复杂的多媒体应用。本节将详细介绍STM32F746的架构和工作原理，包括其内核、存储器、外设和系统定时器等方面的内容。
2.ARMCortex-M7内核
2.1内核概述
ARMCortex-M7内核是STM32F746的核心，它提供了高性能和低功耗的特点。Cortex-M7内核是一个基于ARMv7E-M架构的32位RISC处理器，具有以下特点：
高性能：主频最高可达216MHz，提供1082CoreMark的性能。
低功耗：在高性能模式下功耗仅为0.25mW/MHz。
指令集：支持Thumb-2指令集，包含16位和32位指令。
浮点运算：集成单精度和双精度浮点运算单元（FPU）。
缓存：具有64KB的指令缓存和64KB的数据缓存。
内存保护单元：集成内存保护单元（MPU），增强系统安全性。
2.2内核特点
2.2.1高性能
Cortex-M7内核采用三级流水线和分支预测技术，能够高效地执行指令。其主频最高可达216MHz，提供了强大的处理能力，适用于复杂的视频处理算法。
2.2.2浮点运算单元
STM32F746集成了单精度和双精度浮点运算单元（FPU），这对于处理浮点数据的视频处理算法非常有用。例如，图像滤波、颜色转换等操作都可以利用FPU来提高运算速度。
2.2.3缓存
Cortex-M7内核具有64KB的指令缓存和64KB的数据缓存，可以显著减少内存访问延迟，提高系统性能。缓存的工作原理是通过存储最近使用的指令和数据，减少CPU对主内存的频繁访问。
2.3内核初始化
在使用STM32F746进行开发时，首先需要对Cortex-M7内核进行初始化。以下是一个简单的初始化代码示例：
#includestm32f7xx.h
voidSystemInit(void){
//使能FPU
SCB-CPACR|=((3UL10*2)|(3UL11*2));//启用CP10和CP11
//设置系统时钟
RCC_OscInitTypeDefRCC_OscInitStruct;
RCC_ClkInitTypeDefRCC_ClkInitStruct;
//配置HSE
RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLM=25;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLN=432;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLP=RCC_PLLP_DIV2;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLQ=9;
HAL_RCC_OscConfig(RCC_OscInitStruct);
//配置系统时钟
RCC_ClkInitStruct.ClockType=RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK|RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource=RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider=RCC_SYSCLK_DIV1;
RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider=RCC_HCLK_DIV4;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider=RCC_HCLK_DIV2;
HAL_RCC_ClockConfig(RCC_ClkInitStruct,FLASH_LATENCY_7);
//初始化全局中断
HAL_NVIC_SetPriorityGrouping(NVIC_PRIORI