Семейство 32-х разрядных, оснащённых флэш памятью микроконтроллеров STM32 европейской компании STMicroelectronics базируется на микропроцессорных ядрах ARM® Cortex®-M. То есть, с точки зрения архитектуры, представляет собой управляющие вычислительные системы, сердцем которых являются разрабатываемые британской корпорацией ARM Limited процессорные ядра, вокруг которых разработчиками компании STMicroelectronics создаётся обвязка из различных периферийных устройств.
Сама же архитектура ARM — (Advanced RISC Machines или Acorn RISC Machine) — архитектура усовершенствованной RISC машины — это семейства 32 и 64-битных микропроцессорных ядер, которые различные производители чипов могут использовать в своих разработках, приобретая лицензии у ARM Limited.
Сущность RISC архитектуры — restricted (reduced) instruction set computer — компьютер с сокращённым набором команд — стоящей в аббревиатуре ARM, заключается в том, что упрощая инструкции, можно как упростить сам микропроцессор, так и повысить его быстродействие — за счёт более быстрого декодирования команд. Архитектура RISC противоположна архитектуре CISC — complex instruction set computer — компьютер с полным набором команд, более ранней по времени возникновения процессорной архитектуре, при реализации которой разработчики стремились вводить команды, выполняющие сложные вычислительные действия, которые, как оказалось, зачастую редко используются, при этом усложняя систему, и, к тому же, могут быть более быстро выполнены последовательностями из более простых инструкций.
Advanced и Acorn в начале двух вариантов аббревиатуры ARM обозначают, что, начавшая разработку данной архитектуры в начале восьмидесятых годов прошлого века (официальное начало проекта Acorn RISC Machine — октябрь 1983 года) компания Acorn взяла за основу проект RISC-микропроцессора, разработанного в Университете Калифорнии в Беркли, усовершенствуя его. Впоследствии, компания Acorn совместно с Apple Computers и VLSI Technology образовала компанию ARM — Advanced RISC Machines, которая и по сей день занимается разработкой и лицензированием продолжающих развитие архитектуры ARM ядер.
Архитектура Cortex® — представляет собой дальнейшее развитие классической архитектуры ARM. Данная архитектура включает в себя три семейства:
Cortex-A – для высокопроизводительных приложений. Микропроцессорными системама с ядрами Cortex-A являются многие смартфоны, планшеты, сервера, или, например, такие системы как Raspberry Pi «2B», Raspberry Pi «3», Cubieboard1, 2, 3, 4, 5. В семейство входят как 32-х, так и 64-х битные ядра.
Cortex-R – для приложений реального времени. В семейство входят 32-х битные ядра, оптимизированные для приложений жёсткого реального времени и приложений с критическими требованиями к безопасности. Устройства с ядрами Cortex-R применяются в авиации, медицине, управлении производственными процессами и других областях, где сбои в функционировании системы могут привести к человеческим жертвам, разрушению дорогостоящего оборудования, или иным опасным последствиям.
Cortex-M – для микроконтроллерных и недорогих встроенных приложений. В семейство входят 32-х битные ядра. Применяются там, где требуется низкая стоимость и энергопотребление. Базирующиеся на ядрах данного симейства микроконтроллеры стремительно захватывают области, в которых ранее царствовали 8-ми и 16-ти битные микроконтроллеры — например, в бытовой и автомобильной электронике, измерительных приборах, различных системах автоматизации. Как указано выше, именно на ядрах Cortex-M базируются микроконтроллеры STM32. В семейство входят следующие ядра: Cortex-M0, Cortex-M0+, Cortex-M1, Cortex-M3, Cortex-M4, и Cortex-M7.