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M251系列硬件架构
在上一节中，我们已经了解了M251系列单片机的基本功能和应用场景。本节将详细介绍M251系列单片机的硬件架构，包括其核心处理器、存储器、外设接口和通信模块等关键组件。通过本节的学习，您将对M251系列单片机的硬件内部结构有一个全面的了解，为后续的编程和应用开发打下坚实的基础。
1.核心处理器
M251系列单片机采用高性能的32位ARMCortex-M3内核，该内核具有以下特点：
高性能：最高工作频率可达72MHz，提供卓越的处理能力。
低功耗：优化的低功耗设计，支持多种低功耗模式。
丰富的指令集：支持Thumb-2指令集，兼顾代码密度和执行效率。
嵌入式调试接口：支持JTAG和SWD调试接口，方便开发和调试。
1.1ARMCortex-M3内核概述
ARMCortex-M3内核是M251系列单片机的核心，它提供了一系列强大的功能，使得单片机在嵌入式系统中能够高效运行。以下是ARMCortex-M3内核的一些关键特性：
哈佛架构：独立的指令和数据总线，提高数据访问效率。
三级流水线：减少指令执行时间，提高系统性能。
单周期乘法：支持16x16、32x32位乘法运算，加速数学计算。
嵌套向量中断控制器（NVIC）：支持多达84个中断源，具有256级可编程优先级，提供灵活的中断管理。
1.2核心处理器的配置
在使用M251系列单片机时，核心处理器的配置是非常重要的一步。通常，配置包括设置时钟源、选择工作频率、配置调试接口等。以下是一个配置核心处理器的示例代码：
//配置系统时钟为72MHz
voidSystemClock_Config(void){
RCC_OscInitTypeDefRCC_OscInitStruct={0};
RCC_ClkInitTypeDefRCC_ClkInitStruct={0};
//配置HSE（外部高速时钟）
RCC_OscInitStruct.OscillatorType=RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
RCC_OscInitStruct.HSEState=RCC_HSE_ON;
RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue=RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState=RCC_PLL_ON;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource=RCC_PLLSOURCE_HSE;
RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL=RCC_PLL_MUL9;
if(HAL_RCC_OscInit(RCC_OscInitStruct)!=HAL_OK){
Error_Handler();
}
//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_DIV2;
RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider=RCC_HCLK_DIV1;
if(HAL_RCC_ClockConfig(RCC_ClkInitStruct,FLASH_LATENCY_2)!=HAL_OK){
Error_Handler();
}
}
//配置调试接口
voidDebug_Init(void){
__HAL_DEBUGGERUnidosable();
__HAL_DEBUGGERBreakpointDisable();
__HAL_DEBUGGERTracePinDisable();
}
//错误处理函数
voidError_Handler(void){
while(1){
//错误处理代码
}
}
1.3核心处理器