一、與一只蝴蝶的邂逅

時(shí)間退回至2007年9月，對(duì)于剛步入大學(xué)的筆者而言，微控制器的含義僅僅局限于文字。而在同年的6月意法半導(dǎo)體（以下簡稱ST）在北京首發(fā)全球首款采用ARM Cortex-M3內(nèi)核的處理器STM32F3，并選用一只蝴蝶作為產(chǎn)品的logo，在此后的十幾年，STM32這只“蝴蝶”成功的飛過千山萬水，不僅震動(dòng)了整個(gè)MCU市場(chǎng)，也成功培育出了千萬工程師。然而當(dāng)年ST在中國通用MCU市場(chǎng)占有率僅為2%左右，排10名以外。

筆者接觸到微控制是在2008年暑假期間，當(dāng)時(shí)學(xué)校普遍采用Atmel的AT89S52，芯片體積很大（封裝DIP40），8K字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，2路16bit定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，1路全雙工串口，32路可編程I/O，6路中斷源，主頻最大24MHz。相對(duì)現(xiàn)在的微控制而言，片上資源簡直慘不忍睹。但在當(dāng)時(shí)而言，這款芯片絕對(duì)是校園主流控制芯片，記憶最深的是洞洞板、IC燒錄座以及焊接（某些學(xué)霸的焊接堪稱工藝品）。

當(dāng)年除89C51系列單片機(jī)雄霸校園外，還有性能稍強(qiáng)、外設(shè)稍微豐富一些的微控制器，例如Atmel的AVR，Microchip的PIC，TI的MSP430（16位，低功耗）、凌陽SPCE061A（16位，語音功能）、TI的TMS320（DSP）等，這些單片機(jī)在當(dāng)時(shí)可以稱為主流（可能不夠嚴(yán)謹(jǐn)，但在筆者的大學(xué)確實(shí)是事實(shí)），在各類電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽作品中，無論是國賽、省賽或者校園賽，總是能夠發(fā)現(xiàn)它們身影。

2009年當(dāng)時(shí)參加了亞太大學(xué)生機(jī)器人大賽國內(nèi)選拔賽，我們的主控方案采用AVR+CPLD的形式，AVR(ATMEGA128)單片機(jī)負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)采集、控制邏輯以及簡單算法，CPLD負(fù)責(zé)處理碼盤反饋數(shù)據(jù)。之所以采用CPLD(EPM570T100)是由于空心杯直流減速電機(jī)的碼盤反饋數(shù)據(jù)量太大，單純依靠AVR的中斷采集或捕獲，無法達(dá)到滿意效果。比賽前的時(shí)間總是過得很快，也很充實(shí)，那時(shí)在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地可以調(diào)試通宵，也不會(huì)覺著太困，因?yàn)榭偸怯心敲匆蝗褐就篮系呐笥言谥車阒阋黄鹜妫錆M樂趣，充滿著自豪。當(dāng)真正的進(jìn)入選拔賽，止步于16強(qiáng)時(shí)，才知道自己懂的太少，牛氣的團(tuán)隊(duì)、牛氣的人太多太多，北京科技大學(xué)機(jī)器人的速度、哈爾濱工業(yè)大學(xué)（冠軍）的技術(shù)、東北大學(xué)的設(shè)計(jì)等等，在參觀交流中，他們的控制平臺(tái)很難找到8位機(jī)作為主控，ARM、DSP、CPLD、FPGA等方案已經(jīng)應(yīng)用到控制系統(tǒng)中，這對(duì)當(dāng)時(shí)的我們而言，感覺到的是巨大的差異與反思。比賽結(jié)束回到學(xué)校，基地的老師給我一塊紫色的學(xué)習(xí)板，讓自己熟悉一下，看后續(xù)是否能夠用到，也就是在那時(shí)，第一次真正的接觸ST。

拿到開發(fā)板的資料后，第一時(shí)間就是安裝環(huán)境，下載開發(fā)例程，看實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。那時(shí)STM32中文版資料并不是很多，《STM32中文用戶手冊(cè)》、《STM32不完全手冊(cè)》應(yīng)該是在1年后的事情了，當(dāng)時(shí)比較好的中文資料是《Cortex-M3權(quán)威指南》（宋巖老師翻譯）、《Cortex-M3技術(shù)參考手冊(cè)》，剩下的就是官網(wǎng)下載的數(shù)據(jù)手冊(cè)以及參考手冊(cè)。當(dāng)把STM32的英文版參考手冊(cè)打開后，豐富的外設(shè)以及眾多寄存器，看的很頭大。開發(fā)板配套的程序代碼是基于寄存器操作，嗯，能夠想象到當(dāng)時(shí)做這個(gè)學(xué)習(xí)板與例程的人也一定是一個(gè)大神級(jí)人物。

二、遍地開花

ST在中國市場(chǎng)的成功推廣，離不開論壇與百萬壇友的推廣支持，最為熟悉的莫過于阿莫論壇（https://www.amobbs.com/forum.php）與21IC中國電子網(wǎng)（二姨：https://bbs.21ic.com/），其它的就不再舉例。在早期學(xué)習(xí)STM32時(shí)，泡論壇是最為重要的學(xué)習(xí)途徑之一，也就是在這個(gè)時(shí)候（大約2009年），各種STM32技術(shù)問題、有意思的項(xiàng)目以及開發(fā)板開始在論壇逐漸增多，能夠記得住名字的，像火牛、紅牛、金牛、神州、正點(diǎn)（精英、戰(zhàn)艦、阿波羅、北極星）、野火、安富萊、硬石等等各種開發(fā)板琳瑯滿目，你總能找到一款是你喜歡的開發(fā)板，或許做設(shè)計(jì)的人員給開發(fā)板取一個(gè)酷酷的名字是最為重要的，至少筆者是被成功的帶跑偏了。

其實(shí)在2009還有幾家也是做Cortex-M3內(nèi)核的單片機(jī)，比如流明諾瑞（luminary micro），使用他們家的芯片是因?yàn)閰⒓印癐EEE標(biāo)準(zhǔn)電腦鼠走迷宮”競(jìng)賽，當(dāng)時(shí)的電腦鼠是由廣州致遠(yuǎn)電子有限公司（周立功）提供，當(dāng)時(shí)流明諾瑞由他們進(jìn)行國內(nèi)的推廣，之所以能記得住，是因?yàn)楫?dāng)時(shí)的比賽獎(jiǎng)品太特殊了，18套TinyM0 開發(fā)工具，我想是因?yàn)橹芾蠋熞藏?fù)責(zé)NXP的Cortex-M0與Cortex-M3推廣吧（以至于后來Cortex-M0的芯片首選就用NXP的了）。后來流明諾瑞像憑空消失一樣，很少有人提及與使用了，或許在電腦鼠比賽中還能遇到吧。

時(shí)至今日，STM32已經(jīng)變成ST的一個(gè)代名詞，是ST在國內(nèi)推廣成功的標(biāo)志，當(dāng)然，MCU市場(chǎng)只是ST主營業(yè)務(wù)的一部分，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年第二季度ST個(gè)產(chǎn)品部營收貢獻(xiàn)率微控制器和數(shù)字IC產(chǎn)品部(MDG)占總營收的35.1%，而模擬器件、MEMS和傳感器產(chǎn)品部(AMS)占到了29.9%，汽車和分立器件產(chǎn)品部(ADG)以及其它則貢獻(xiàn)了總營收的另外35%。

三、下個(gè)十年
物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G應(yīng)用是最近幾年熱點(diǎn)，在智能硬件、智能家居、智慧城市、智能工業(yè)等領(lǐng)域，安全、網(wǎng)絡(luò)連接、云服務(wù)、AI是主要技術(shù)切入點(diǎn)，使MCU未來的發(fā)展需要更高的性能、更強(qiáng)的物聯(lián)和更安全的能力。

ST早在2016年就推出了STM32 H7 高性能MCU，基于Cortex-M7 @ 400 MHz 和 Cortex-M4 @ 240 MHz的雙核設(shè)計(jì)，除了高達(dá)400MHz的主頻與1MB RAM之外，還可以外擴(kuò)SDRAM的。STM32 H7的性能很強(qiáng)大，雖然可以流暢的運(yùn)行各種RTOS、文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧以及用戶界面，但我們依然希望ST能夠?qū)CU的生態(tài)模式也應(yīng)用至MPU上，補(bǔ)全ST在Linux應(yīng)用領(lǐng)域的小短腿。

ST憑借多年積累的ARM Cortex研發(fā)經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)大了STM32 MCU的功能，2019年推出該公司首款多核微處理器STM32MP1。STM32MP1是一款通用型微處理器（雙核Cortex-A7+單核Cortex-M4），具有以下特點(diǎn)：

• 采用ST(意法半導(dǎo)體)全新的STM32MP157AAA3(LFBGA448-18*18)微處理器為主控平臺(tái)，該平臺(tái)具有先進(jìn)靈活的架構(gòu)，支持3D圖形處理單元。FS-MP1A開發(fā)板接口資源豐富，可全功能開發(fā)STM32MP157AAA3外設(shè)資源。
  

• 提供Arm?雙核ARM Cortex A7/ 650MHz和 Cortex?-M4/209MHz兩種內(nèi)核的異構(gòu)架構(gòu)開發(fā)，在復(fù)雜的多任務(wù)處理與運(yùn)算同時(shí)，兼顧硬實(shí)時(shí)性。
  

• STM32系列生態(tài)系統(tǒng)成熟，并具備經(jīng)過驗(yàn)證的軟件、工具和技術(shù)支持，使用戶在該平臺(tái)上能夠提高開發(fā)效率，縮短上市時(shí)間 。
  

• STM32MP1微處理器系列芯片穩(wěn)定供貨周期長達(dá)10年，包含多種封裝與型號(hào)。FS-MP1A開發(fā)板既可以作為開發(fā)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，也可作為產(chǎn)品控制核心，免除因技術(shù)迭代更新，而造成技術(shù)過時(shí)或斷貨情況。
  

STM32MP1微處理器的介紹就先寫到這里吧，其實(shí)自己并不擅長寫文章，寫這篇文章的目的是后續(xù)想將FS-MP1A開發(fā)平臺(tái)的硬件部分設(shè)計(jì)記錄下來，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)這個(gè)板子的時(shí)候并沒有太多的中文參考文檔，主要來源是官方網(wǎng)站資料與參考學(xué)習(xí)板，開發(fā)平臺(tái)如下所示：

FS-MP1A開發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)篇目前預(yù)計(jì)總共包含11部分，主要涉及電源、時(shí)鐘、引導(dǎo)模式、DDR、EMMC、以太網(wǎng)、LCD、音頻、WiFi/BLE以及DCMI等部分，如下所示：

復(fù)制下方全段文字，打開淘寶即可了解開發(fā)板詳情：

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對(duì)于STM32MP1系列處理器的Cortex-M4內(nèi)核、Cortex-A7內(nèi)核的裸機(jī)開發(fā)部分、Linux驅(qū)動(dòng)移植、應(yīng)用開發(fā)以及項(xiàng)目應(yīng)用會(huì)逐步進(jìn)行連載。

下個(gè)十年，我們希望STM32MP1系列處理器能夠像STM32在MCU市場(chǎng)的成功一樣，讓Linux系統(tǒng)與MPU的設(shè)計(jì)與應(yīng)用不在那么的神秘，相信憑借ST在市場(chǎng)推廣的力度以及決心，STM32MP1系列微處理器的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛，至少筆者是相信的。

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南風(fēng)
2020.08.31