STM32介绍

什么是 STM32 STM32，从字面上来理解，ST 是意法半导体，M 是Microelectronics 的缩写，32 表示32 位，合起来理解，STM32 就是指 ST 公司开发的 32 位微控制器。STM32 是以32位为一个单位，同时能处理32位。比如51单片机就是一个同时处理8位的单片机。STM32中外设以4个位确定一个引脚功能。在如今的 32 位控制器当中，STM32 可以说是最璀璨的新星，大受工程师和市场的青睐，无芯能出其右。 CMSIS构架

时钟 51单片机所有的时间基准都是以唯一的晶振为主。STM32每个引脚使用都需要开启相应的时钟功能。 以控制外设时钟的APB2 外设时钟使能寄存器(RCC_APB2ENR)为例介绍：

STM32诞生的背景 51 是嵌入式学习中一款入门级的精典 MCU，因其结构简单，易于教学，且可以通过串口编程而不需要额外的仿真器，所以在教学时被大量采用，至今很多大学在嵌入式教学中用的还是 51。51 诞生于 70 年代，属于传统的 8 位单片机，如今，久经岁月的洗礼，既有其辉煌又有其不足。现在的市场产品竞争越来越激烈，对成本极其敏感，相应地对 MCU的 性能要求也更苛刻：更多功能，更低功耗，易用界面和多任务。面对这些要求，51 现有的 资源就显得得抓襟见肘。所以无论是高校教学还是市场需求，都急需一款新的 MCU 来为这个领域注入新的活力。基于这样的市场需求， ARM 公司推出了其全新的基于 ARMv7 架构的 32 位 Cortex-M3微控制器内核。紧随其后，ST（意法半导体）公司就推出了基于 Cortex-M3 内核的 MCU—STM32。目前Arduino 和树莓派发展迅速，但都没有成为主流，而STM32 凭借其产品线的多样化、极高的性价比、简单易用的库开发方 式，迅速在众多 Cortex-M3 MCU 中脱颖而出，成为最闪亮的一颗新星。 STM32 能做什么 每个单片机都有其独特的优势，所有其使用方向也大体不同。STM32 属于一个微控制器，自带了各种常用通信接口，比如 USART、I2C、SPI 等，可接非常多的传感器，可以控制很多的设备。现实生活中，我们接触到的很多电器产品都有 STM32 的身影，比如智能手环，微型四轴飞行器，平衡车、移动 POST 机，智能电饭锅，3D 打印机等等。下面我们以最近最为火爆的两个产品来讲解下，一个是手环，一个是飞行器。

STM32选型 STM32分类 STM32 有很多系列，可以满足市场的各种需求，从内核上分有 Cortex-M0、M3、M4和 M7 这几种，每个内核又大概分为主流、高性能和低功耗。 单纯从学习的角度出发，可以选择F1和F4，F1代表了基础型，基于Cortex-M3内核，主频为 72MHZ，F4 代表了高性能，基于 Cortex-M4 内核，主频 180M。之于 F1，F4（429 系列以上）除了内核不同和主频的提升外，升级的明显特色就是带了 LCD 控制器和摄像头接口，支持 SDRAM，这个区别在项目选型上会被优先考虑。但是从大学教学和用户初学来说，还是首选 F1 系列，目前在市场上资料最多，产品占有量最多的就是 F1 系列的 STM32。

1.Cortex-M0 STM32-F0 入门级 STM32-L0 低功耗 2. Cortex-M3 STM32-F1 基础型频 ，主频 72M STM32-F2 高性能 STM32-L1 低功耗 3. Cortex-M4 STM32-F3 混和信号 STM32-F4 高性能频 ，主频 180M STM32-L4 低功耗 4. Cortex-M7 STM32-F7 高性能 5. 8 超级版 6502 STM8S 标准系列 STM8AF 标准系列的汽车应用 STM8AL 低功耗的汽车应用 STM8L 低功耗 STM32 命名方法 这里我们以 STM32F103VET6来讲解下 STM32的命名方法。 1. 家族 STM32 表示 32bit的 MCU 2. 产品类型 F表示基础型 3. 具体特性 基础型 4. 引脚数目 V 表示 100pin，其他常用的为 C 表示 48，R 表示 64，Z 表示 144，Z 表示144，B表示 208，N 表示 216 5. FLASH 大小 E表示 512KB，其他常用的为 C表示 256，E 表示 512，I表示 2048 6. 封装 T表示 QFP 封装，这个是最常用的封装 7. 温度 6 表示温度等级为 A ：-40~85°

选择合适的MCU 了解了 STM32 的分类和命名方法之后，就可以根据项目的具体需求先大概选择哪类内核的 MCU，普通应用，不需要接大屏幕的一般选择 Cortex-M3 内核的 F1 系列，如果要追求高性能，需要大量的数据运算，且需要外接 RGB大屏幕的则选择 Cortex-M4内核的 F429系列。 明确了大方向之后，接下来就是细分选型，先确定引脚，引脚多的功能就多，价格也贵，具体得根据实际项目中需要使用到什么功能，够用就好。确定好了引脚数目之后再选择 FLASH 大小，相同引脚数的 MCU 会有不同的 FLASH 大小可供选择，这个也是根据实际需要选择，程序大的就选择大点的 FLASH。 如何分配原理图 IO 在画原理图之前，一般的做法是先把引脚分类好，然后才开始画原理图。 引脚分类 1. 电源 (VBAT)、(VDD VSS)、(VDDA VSSA)、(VREF+ VREF-)等 2. 晶振 IO 主晶振 IO，RTC晶振 IO 3. 下载 IO 用于 JTAG 下载的 IO：JTMS、JTCK、JTDI、JTDO、NJTRST 4. BOOT IO BOOT0、BOOT1，用于设置系统的启动方式 5. 复位 IO NRST，用于外部复位 上面 5 部分 IO 组成的系统我们也叫做最小系统 6. GPIO 专用器件接到专用的总线，比如 I2C，SPI，SDIO，FSMC，DCMI 这些总线的器件需要接到专用的 IO。 普通的元器件接到 GPIO，比如蜂鸣器，LED，按键等元器件用普通的GPIO即如果还有剩下的 IO，可根据项目需要引出或者不引出。 如何寻找 IO的功能说明 要想根据功能来分配 IO，那就得先知道每个 IO 的功能说明，这个我们可以从官方的数据手册里面找到。在学习的时候，有两个官方资料我们会经常用到，一个是参考手册（英文叫 Reference manual），另外一个是数据手册（英文叫 Data Sheet）。 一、参考手册 1. 片上外设的功能说明和寄存器描述 对片上每一个外设的功能和使用做了详细的说明，包 含寄存器的详细描述。编程的时候需要反复查询这个 手册。

二、数据手册 1. 功能概览 主要讲这个芯片有哪些功能，属于概括性的介绍。芯 片选型的时候首先看这个部分。 2. 引脚说明 详细描述每一个引脚的功能，设计原理图的时候和写程序的时候需要参考这部分。 3. 内存映射 讲解该芯片的内存映射，列举每个总线的地址和包含有哪些外设。 4. 封装特性 讲解芯片的封装，包含每个引脚的长度宽度等，我们画 PCB 封装的时候需要参考这部分的参数。 一句话概括：数据手册主要用于芯片选型和设计原理图时参考，参考手册主要用于在编 程 的 时 候 查 阅 。官 方 的 这 两 个 文 档 可 以 从 官 方 网 址 里 面 下 载： http://www.stmcu.org/document/list/index/category-150 例如: FT : 兼容 5V TTa : 只支持 3V3，且直接到 ADC B : BOOT引脚 RST : 复位引脚，内部带弱上拉 开始分配原理图 IO 比如使用的MCU型号是STM32F103VET6，封装为LQFP100，我们在数据手册中找到这个封装的引脚定义，然后根据引脚序号，一个一个复制出来，整理成 excel表。分配好之后就开始 画原理图。 PCB哪里打样 设计好原理图，画好 PCB之后，需要把板子做出来，进行软硬件联调。首先得 PCB打样，这里我推荐一家我经常打样的厂家，深圳嘉立创（JLC），行业标杆，良心价格，网址： http://www.sz-jlc.com。 一块 10CM*10CM 以内的板子，三天做好，50 块就可以搞定，还包邮，不想自己焊接电阻电容二三极管什么的，嘉立 创还可以帮你把 PCB 样板上的阻容贴好给你，打样贴片一条龙。