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1.1 STM32简介
STM32 是意法半导体(STMicroelectronics)公司推出的一款 32 位 ARM Cortex-M 微控制器。它具有高性能、低功耗、丰富的外设和广泛的应用,适用于工业自动化、机器人控制、智能家居、医疗设备、汽车电子等领域。
1.1.1 STM32出现的背景
STM32的出现背景可以追溯到ARM公司在 2004 年推出 Cortex-M3 内核。由于Cortex-M3具有低功耗、高性能和易于开发等优势,因此受到各大微控制器厂商的关注和追捧。
ST 微电子公司也看到了这个机会,并于 2007 年推出了第一款基于 Cortex-M3 内核的 STM32F1 系列微控制器。该系列微控制器支持多种存储器接口、众多外设功能和多种封装形式,成为业界最受欢迎的 ARM Cortex-M3 微控制器之一。
随着市场需求的不断变化和技术进步,ST 微电子公司陆续推出了 STM32F2、STM32F3、STM32F4、STM32F7 和 STM32H7 等系列微控制器,不断拓展产品线和应用领域,并逐步成为全球领先的 32 位微控制器供应商之一。
总之,STM32 的出现是应对市场需求和技术发展的产物,它具有高性能、低功耗、丰富的外设和广泛的应用,成为众多应用领域的首选微控制器之一。
1.1.2 STM32的作用即应用领域
STM32 是一款高性能、低功耗、功能丰富的 32 位 ARM Cortex-M 微控制器,具有广泛的应用领域和作用。
STM32 的主要作用是提供处理器核心、存储器和各种外设等基本功能,以及支持多种开发工具和软件库,帮助开发者快速设计和实现各种应用。STM32 可以通过内置的通信接口和高速定时器等功能,实现稳定而精确的控制,并支持多种低功耗模式,可有效降低功耗并延长电池寿命。
根据其丰富的特点,STM32 的应用领域非常广泛,包括但不限于以下几个方面:
1、工业自动化:STM32 可以实现各种工业自动化设备的控制和监测,如 PLC、传感器、运动控制器、机器人等。
2、智能家居:STM32 可以实现智能家居设备之间的联网和远程控制,如智能插座、智能灯泡、智能门锁等。
3、医疗设备:STM32 具有高精度 ADC 和 DAC,可以用于医疗设备的控制和监测,如血压计、血糖仪、心电图仪等。
4、汽车电子:STM32 具有 CAN 接口、以太网和 USB OTG 等高级功能,可以用于处理车载网络和多媒体数据,如汽车导航、音响、安全系统等。
5、航空航天:STM32 具有高可靠性和低功耗特性,适用于航空航天领域中的各种应用,如飞行控制、导航、通信等。
总之,STM32 具有丰富的应用领域和广泛的作用,已经成为众多应用场景中的首选微控制器之一。
1.1.3 STM32芯片型号的选择
1.1.3.1 STM32芯片的分类
STM32根据芯片内核分类
STM32芯片从内核上分为两类:基于Cortex-M0/M0+内核和基于Cortex-M3/M4/M7内核。
基于Cortex-M0/M0+内核的STM32芯片基于Cortex-M0/M0+内核的STM32芯片主要是STM32F0和STM32L0系列。Cortex-M0/M0+内核是一种低功耗、低成本的32位内核,具有优秀的功耗特性和高效的指令执行速度。这些芯片适用于需要低功耗和小尺寸的应用场景,如智能家居、传感器等。具体型号如下:STM32F030、STM32F070、STM32L011、STM32L031
基于Cortex-M3/M4/M7内核的STM32芯片基于Cortex-M3/M4/M7内核的STM32芯片主要是STM32F1、STM32F2、STM32F3、STM32F4、STM32F7和STM32H7系列。Cortex-M3/M4/M7内核是一种高性能、高效能的32位内核,具有较高的性能和处理能力。这些芯片适用于需要高性能和高处理能力的应用场景,如工业自动化、机器人、医疗设备等。具体型号如下:STM32F103、STM32F205、STM32F303、STM32F407、STM32F767、STM32H743。
总体来说,基于Cortex-M0/M0+内核的STM32芯片适用于低功耗、小尺寸的应用场景,而基于Cortex-M3/M4/M7内核的STM32芯片适用于高性能、高处理能力的应用场景。开发者可以根据具体应用需求选择适合的芯片型号。
STM32芯片根据芯片特性和用途分类
STM32F系列:这是最常用的STM32系列之一,包括STM32F0、STM32F1、STM32F2、STM32F3、STM32F4、STM32F7和STM32F0x0等型号。这些型号主要用于各种不同应用场景,包括低功耗和高性能应用。
STM32L系列:这是针对低功耗应用的系列,包括STM32L0、STM32L1、STM32L4和STM32L5等型号。这些型号具有极低的功耗和长电池寿命,适用于需要长时间运行的应用。
STM32G系列:这是高性价比的系列,包括STM32G0、STM32G4和STM32G4+等型号。这些型号具有高性能和低功耗,适用于各种不同的应用场景。
STM32H系列:这是高性能的系列,包括STM32H7和STM32H7A3/A5等型号。这些型号具有非常高的性能和大量的内存容量,适用于需要处理大量数据和需要高速运算的应用。
STM32MP系列:这是基于Cortex-A和Cortex-M处理器核心的系列,包括STM32MP1等型号。这些型号适用于需要高性能处理和多核处理的应用。
综上所述,STM32芯片的分类主要根据不同的特性和用途,包括低功耗、高性能、高性价比、多核处理等等,开发者可以根据具体需求选择适合的型号。
1.1.3.2 STM32芯片的命名方法
STM32芯片型号的命名方法十分清晰明了,主要由系列、主线版本和子版本三部分组成,例如STM32F103ZET6。下面分别介绍这三部分的含义。
系列(F)STM32芯片的系列表示芯片的特定应用,根据具体应用场景选择不同的系列。常见的系列包括:
F系列(Foundation):通用型系列,适用于广泛的应用场景。
L系列(Low power):低功耗型系列,适用于需要极低功耗的应用场景,如传感器和手持设备。
G系列(General purpose):高性能型系列,适用于需要高性能和实时性的应用场景,如自动化和工业控制。
H系列(High reliability):高可靠型系列,适用于对可靠性要求较高的应用场景,如航空航天、医疗设备等。
W系列(Wireless):无线通信型系列,适用于需要无线通信的应用场景。
主线版本(103)STM32芯片的主线版本表示芯片的不同的版本和升级,根据主线版本选择不同的芯片型号。例如,STM32F407VGT6的主线版本为407。常见的主线版本包括:
F0系列:适用于低成本、低功耗的应用场景。
F1系列:适用于通用型应用场景。
F2系列:适用于需要高速计算和DSP处理的应用场景。
F3系列:适用于需要高精度ADC和PWM的应用场景。
F4系列:适用于需要高性能、高速通信和图形处理的应用场景。
F7系列:适用于需要高性能和DSP处理能力的应用场景。
H7系列:适用于需要高可靠性和高性能的应用场景。
G0系列:适用于低功耗、低成本和小尺寸的应用场景。
G4系列:适用于需要安全通信和自主运行的应用场景。
子版本(ZET6)表示芯片的具体型号和功能特点。以下是一些常见的STM32子版本及其特点介绍:
VGT6 VGT6是STM32F407系列的一个子版本,具有以下特点:
LQFP100封装
1MB Flash存储器
192KB RAM
168MHz最大主频
3个SPI接口、3个I2C接口、3个USART接口、2个UART接口、2个CAN接口、1个USB接口等多种接口
VCT6 VCT6是STM32F427系列的一个子版本,具有以下特点:
LQFP100封装
2MB Flash存储器
256KB RAM
180MHz最大主频
3个SPI接口、4个I2C接口、4个USART接口、4个UART接口、3个CAN接口、2个USB接口等多种接口
集成了LCD控制器和DMA控制器
VET6 VET6是STM32F429系列的一个子版本,具有以下特点:
LQFP100封装
2MB Flash存储器
256KB RAM
180MHz最大主频
3个SPI接口、5个I2C接口、5个USART接口、5个UART接口、2个CAN接口、1个USB接口等多种接口
集成了LCD控制器、DMA控制器和触摸屏控制器
VGT3 VGT3是STM32F303系列的一个子版本,具有以下特点:
LQFP100封装
256KB Flash存储器
48KB RAM
72MHz最大主频
4个SPI接口、4个I2C接口、5个USART接口、1个USB接口等多种接口
集成了高速ADC和低功耗ADC
VE4 VE4是STM32L4系列的一个子版本,具有以下特点:
LQFP100封装
512KB Flash存储器
160KB RAM
80MHz最大主频
3个SPI接口、3个I2C接口、4个USART接口、2个UART接口、2个USB接口等多种接口。
支持低功耗模式、安全保护等功能。
以上是一些常见的STM32子版本及其特点介绍,不同的子版本适用于不同的应用场景和需求。
选择适合自己应用的芯片型号和子版本,可以更好地发挥STM32的性能和功能。具体的命名规则如下:
1.1.3.3 STM32芯片的选型
STM32的应用非常的广泛,在我们使用时如何选择一款合适的芯片信号尤为重要,在进行STM32芯片选型时,需要考虑以下几个方面:
1、应用场景 首先需要明确芯片将要应用的场景和功能需求,例如需要使用何种接口、需要多大的存储空间、需要多少的计算能力等等。根据不同的应用场景和需求,可以选择适合的STM32系列和型号。
2、性能和功耗 性能和功耗是芯片选型的重要指标,需要根据应用的具体要求来选择。如果应用需要高计算性能,可以选择主频较高的芯片,例如STM32F4系列;如果应用需要低功耗,可以选择低功耗系列的芯片,例如STM32L4系列。
3、可用的接口和外设 不同的STM32芯片具有不同的接口和外设,需要根据应用需求选择适合的型号。例如,需要使用CAN总线的应用可以选择具有CAN接口的芯片,需要使用USB接口的应用可以选择具有USB接口的芯片。
4、成本和可用性 成本和可用性也是选型时需要考虑的因素。需要根据应用需求和生产成本来选择合适的芯片型号,并且需要考虑芯片的可用性和供货情况,以确保产品的生产和维护。
综上所述,STM32芯片选型需要根据应用场景、性能和功耗、可用的接口和外设以及本和可用性等方面来进行考虑和评估。对于初学者来说,可以通过查阅STM32的官方文档和资料、参考其他人的经验和评测、咨询厂商等方式来进行选型。同时,在进行实际应用时,也需要根据实际情况进行调整和优化。
1.2 STM32F103ZET6芯片简介
STM32F103ET6是一款由意法半导体(STMicroelectronics)生产的微控制器,属于STM32F1系列。它是一款高性能、低功耗、易于集成的微控制器,可广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备、消费电子等领域。
以下是STM32F103ET6的一些主要特点和技术参数:
CPU内核:ARM Cortex-M3,最高主频72MHz;
存储器:Flash闪存128KB,SRAM20KB,EEPROM1KB;
通信接口:10/100 Ethernet MAC,USB 2.0 OTG,2个CAN,2个SPI,3个I2C,2个USART;
ADC/DAC:12位ADC最大16个通道,12位DAC1个;
定时器:3个16位基本定时器,2个高级定时器,1个SysTick定时器;
外设:多达80个GPIO引脚,支持中断、DMA传输等功能。
STM32F103ET6的优势包括:
高性能:采用ARM Cortex-M3内核,最高主频72MHz,能够提供快速的运算和响应能力;
丰富的外设:支持多种通信接口、ADC/DAC、定时器等,能够满足不同应用场景的需求;
低功耗:采用低功耗设计,最大功耗不超过100mA;
易于开发和集成:ST提供完善的开发工具链和支持文档,可以快速上手开发,同时可轻
易于开发和集成:ST提供完善的开发工具链和支持文档,可以快速上手开发,同时可轻松与其他硬件和软件进行集成。
总之,STM32F103ET6是一款性能强劲、外设丰富、低功耗、易于开发和集成的微控制器,可广泛应用于各种嵌入式系统设计中。
转自:
https://blog.csdn.net/weixin_68288412/article/details/129887431