从8051到ARM技术有哪些改变     

     8051作为传统8位MCU代表，以其优异的性价比得到普及和广泛应用，并为广大工程技术人员所熟悉。但在20世纪的今天，ARM因为32位机优异性能在MCU领域异军突起，
在MCU市场攻城掠寨，特别是在高性能低功耗应用有全面取代8051的趋势。作为工程技术人员，顺应潮流，学习新技术是不可避免的。但由于因为长时间的工作在8051，思维和方法
难免一下子能很好切换到ARM，在学习过程遭遇一些困难。本文就一些8051与ARM的思维方式不同，并结合敏矽ARM MCU做一些讨论。如有不同意见，只当一家之言。。。

  1.     8位机与32位机

8051是8位机，指令和数据都是8位，一条基本指令的执行时间从原始设计的12个时钟到今天的一个时钟，已经有很大提高；而ARM天生就是为效率设计，大多数指令都是1个时钟，
指令有16位和32位，数据宽度是32位，执行效率是8051无法比拟的。原来在8位机很难做到的事，现在ARM可以轻松搞定。在8051时代，你可能为提高效率而写汇编，冥思苦想
如何节省内存，在ARM中你基本没有这些烦劳，搞个数组，整个结构，统统不在话下。ARM MCU 通常有较高的主频和较大的内存，你可以化更多的时间去考虑如何让你的产品功能更多样化。

敏矽ARM MCU

2.  内存及内存访问

8051 CPU采用的哈佛结构，指令和数据走不同的总线，并且要命的是地址空间也是独立的，这样做最大化8位系统的效率，程序空间是没有办法直接访问，如要访问，一般需要特殊
寄存器来中转。而Flash存储的是程序，所以习惯8051的使用者在访问Flash都会问厂家如何访问，因为每个厂家提供的方法都不一样。这些工程师通常在使用ARM时也会问同样问题。
以敏矽ME32F030系列为例，看看ARM Cortex M0 MCU的内存结构及访问。

ME32F030 内存分布：

ME32F030 存储器地址空间支持 4GB 大小。分为：引导区（0x1FFF0000~0x1FFF13FF），Flash存储器区(0x00000000~0x00010000)，SRAM区(0x10000000~0x10001FFF)，
系统自有外设区，APB外设区和AHB外设区。系统自有外设区保留为M0内核所用。整个地址空间是完全开放的，当我们要访问任何地址的数据时，只需要使用指针就可以实现。
比如访问Flash0x00002000地址数据：

uint32_t * dataptr; //声明一个指向32位数的指针

dataptr=(uint32_t *) 0x00002000;//给该指针附地址

data=*dataptr; //读取地址0x2000Flash数据

是不是很方便？

3.     调试和仿真

8051时代，代码调试基本上都是裸奔，搞个串口，程序调到那，打印输出到那。现在好了，ARM MCU都提供JTAG/SWD调试端口，尤其是SWD，
最少只要两根线SWD_CLK/SWD_IO就可以了，断点设置，单步跟踪，查看变量、内存，不要太方便。System_viewer还可以看到外设寄存器结构，对快速定位问题有极大帮助。
随便提一下，ARM仿真器有ULINK2/JLink/DAP等等，你甚至还可以DIY仿真器，不可想象吧。所有这一切，是ARM MCU内部的调试端口提供的。。。

4.     程序烧录

8051 MCU程序烧录，大都采用ISP方式（通过串口）进行，串口通信速度从19.2K~115.2K，烧录速度比较慢。而ARM MCU虽然也支持ISP烧录，但更多时候采用ICP
（即通过调试端口）烧录，通信速度可以轻松到1MHz，并且一般是32位数据总线，Flash烧录更快，64K程序7~8秒就可搞定，烧录时间只有8051 MCU的1/4或1/5。
以敏矽的ME32T100离线烧录器为例，4根线：VDD/GND/SWD_CLK/SWD_IO，可以3秒完成20K程序烧录。

5.     系统设计注意事项

对所有MCU来讲，管脚复用已经是常态，但有些管脚在复用时要慎重。对ARM MCU，所有产品都含如下管脚

Reset: 一般低有效

Boot: 低有效或高有效，各厂家不同。ME32F030系列是低有效

SWD_CLK: 程序调试端口

SWD_IO: 程序调试端口

    这几个管脚都包含特殊用途，最好不要复用。如果复用，也需要考虑清楚，Reset管脚上电时不能一直为低电平，否则系统无法启动；Boot在系统重启时也不能一直为低
（根据厂家要求,敏矽MCU要求为高电平），否则系统停留在bootloader，用户程序无法启动；