stm32系列介紹.ppt

STM3232 bitARMCortexMCUs概述 STM32系列32位微控制器 基于ARM Cortex M處理器 它能支持32位廣泛的應(yīng)用 支持包括高性能 實(shí)時(shí)功能 數(shù)字信號(hào)處理 和低功耗 低電壓操作 同時(shí)擁有一個(gè)完全集成和易用的開(kāi)發(fā) 以STM32為應(yīng)用的產(chǎn)品線非常廣泛 是由于其基于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)核 有大量的工具和軟件作支持 使該系列芯片成為眾多產(chǎn)品的理想選擇 不管是小終端 還是一個(gè)大型的平臺(tái) STM32系列劃分 STM32系列從內(nèi)核上分 可分為 Cortex M0 M0 Cortex M3 Cortex M4 以及Cortex M7 STM32系列從應(yīng)用上分 大體分為 超低功耗型 主流型 高性能型 STM32系列通用資源 通信外設(shè) USART SPI I2C 定時(shí)器 Multiplegeneral purposetimers 直接內(nèi)存存取 MultipleDMA 看門狗和實(shí)時(shí)時(shí)鐘 2xwatchdogs RTC PLL和時(shí)鐘電路 IntegratedregulatorPLLandclockcircuit 數(shù)模轉(zhuǎn)換 Upto3x12 bitDAC 模數(shù)轉(zhuǎn)換 Upto4x12 bitADC Upto5MSPS 振蕩器 Mainoscillatorand32KHzoscillator 內(nèi)部振蕩器 Low speedandHigh speedinternalRCoscillator 工作溫度 40to 85 Candupto125 Coperatingtemperaturerange 低電壓 Lowvoltage2 0to3 6Vor1 65 1 7to3 6V dependingonseries 內(nèi)部溫度傳感器 Temperaturesensor STM32系列高性能系列 STM32F7 極高性能的MCU類別 支持高級(jí)特性 Cortex M7內(nèi)核 512KB到1MB的Flash STM32F4 支持訪問(wèn)高級(jí)特性的高性能DSP和FPU指令 Cortex M4內(nèi)核 128KB到2MB的Flash STM32F2 性價(jià)比極高的中檔MCU類別 Cortex M3內(nèi)核 128KB到1MB的Flash STM32系列主流型系列 STM32F3 升級(jí)F1系列各級(jí)別的先進(jìn)模擬外設(shè) Cortex M4內(nèi)核 16KB到512KB的Flash STM32F1 基礎(chǔ)系列 基于Cortex M3內(nèi)核 16KB到1MB的Flash 這是當(dāng)前最熱門的STM32系列 應(yīng)用廣泛 學(xué)習(xí)資料 學(xué)習(xí)板非常多 推薦初學(xué)者使用這款單片機(jī)學(xué)習(xí) STM32F0 入門級(jí)別的MCU 擴(kuò)展了8 16 位處理器的世界 Cortex M0內(nèi)核 16KB到256KB的Flash STM32系列超低功耗系列 STM32L4 優(yōu)秀的超低功耗性能 Cortex M4內(nèi)核 128KB到1MB的Flash STM32L1 經(jīng)過(guò)市場(chǎng)驗(yàn)證并得出答案的32位應(yīng)用的類別 Cortex M3內(nèi)核 32KB到512KB的Flash STM32L0 完美符合8 16 位應(yīng)用而且超值設(shè)計(jì)的類別 Cortex M0 內(nèi)核 16KB到192KB的Flash Cortex M系列總對(duì)比 指令集 Cortex M各系列內(nèi)核性能比較 Cortex M各系列內(nèi)核性能比較 主流的STM32學(xué)習(xí)板 STM32DISCOVERY STM32DISCOVERY套件是ST公司官方出品的開(kāi)發(fā)板 它帶有必要的硬件電路 可演示特定的設(shè)備特性 并且擁有全面的軟件例程適合初學(xué)者學(xué)習(xí) 野火秉火STM32開(kāi)發(fā)板 正點(diǎn)原子STM32開(kāi)發(fā)板 網(wǎng)絡(luò)上的STM32學(xué)習(xí)板配置更強(qiáng)擁有更多的外設(shè) 更多的功能 特別是對(duì)于初學(xué)者特別重要的學(xué)習(xí)資料非常齊全 如配套教學(xué)視頻 PDF文檔 配套例程等 還配有論壇 可以在論壇里發(fā)帖提問(wèn)相互交流 STM32開(kāi)發(fā)環(huán)境Jlink J Link是SEGGER公司為支持仿真ARM內(nèi)核芯片推出的JTAG仿真器 配合AREWARM ADS KEIL WINARM RealView等集成開(kāi)發(fā)環(huán)境支持所有ARM7 ARM9等內(nèi)核芯片的仿真 通過(guò)RDI接口和各集成開(kāi)發(fā)環(huán)境無(wú)縫連接 操作方便 連接方便 簡(jiǎn)單易學(xué) 是學(xué)習(xí)ARM最好最實(shí)用的開(kāi)發(fā)工具 最高JTAG速度12MHz 目標(biāo)板電壓范圍1 2V 3 3V 自動(dòng)速度識(shí)別功能 監(jiān)測(cè)所有JTAG信號(hào)和目標(biāo)板電壓 完全即插即用 使用USB電源 有些型號(hào)可以對(duì)目標(biāo)板供電 STM32開(kāi)發(fā)環(huán)境Jlink J Link是SEGGER公司為支持仿真ARM內(nèi)核芯片推出的JTAG仿真器 配合AREWARM ADS KEIL WINARM RealView等集成開(kāi)發(fā)環(huán)境支持所有ARM7 ARM9等內(nèi)核芯片的仿真 通過(guò)RDI接口和各集成開(kāi)發(fā)環(huán)境無(wú)縫連接 操作方便 連接方便 簡(jiǎn)單易學(xué) 是學(xué)習(xí)ARM最好最實(shí)用的開(kāi)發(fā)工具 最高JTAG速度12MHz 目標(biāo)板電壓范圍1 2V 3 3V 自動(dòng)速度識(shí)別功能 監(jiān)測(cè)所有JTAG信號(hào)和目標(biāo)板電壓 完全即插即用 使用USB電源 有些型號(hào)可以對(duì)目標(biāo)板供電 STM32開(kāi)發(fā)環(huán)境ISP下載 這是最原始的燒寫方式 插個(gè)串口就可以 當(dāng)然 在ISP之前 還需要硬件跳線讓CPU進(jìn)入ISP狀態(tài) USR代表程序從用戶FLASH上啟動(dòng)ISP則為進(jìn)入芯片下載狀態(tài)RAM代表程序從RAM中運(yùn)行 只有ISP方式下載代碼才需要跳線 其余使用J LINK的調(diào)試和下載方式 跳線都應(yīng)該在USR上 STM32開(kāi)發(fā)環(huán)境ISP下載 STM32串口下載與JLINK下載對(duì)比 串口下載 優(yōu)點(diǎn) 速度快 下載穩(wěn)定 特別是下載大型程序的時(shí)候 如果你的板子用的的MAX3232或者是CH340國(guó)產(chǎn)的片子的話 則沒(méi)有這個(gè)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 不能夠在線調(diào)試 程序不能在線調(diào)試的話在開(kāi)發(fā)階段非常難受 JLINK下載優(yōu)點(diǎn) 可以在線調(diào)試 開(kāi)發(fā)一大利器 必不可少 有JLINK 猶如倚天屠龍?jiān)谑?要想提高自己的編程能力 學(xué)會(huì)調(diào)試是你永遠(yuǎn)繞不過(guò)去的坎 缺點(diǎn) 正版JLINK價(jià)格昂貴 動(dòng)輒上千 但是國(guó)內(nèi)已經(jīng)破解了JLINK里面的固件 生產(chǎn)出了山寨的JLINK 便宜又好用 價(jià)格在百元以內(nèi) 強(qiáng)烈推薦使用JLINK來(lái)調(diào)試stm32 省心高效 STM32開(kāi)發(fā)環(huán)境IAR IAR對(duì)比于MDK來(lái)說(shuō) 有一個(gè)比較明顯的優(yōu)點(diǎn) 那就是編譯速度比MDK快一點(diǎn) 這對(duì)于急性子的人來(lái)說(shuō) 是個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的選擇 畢竟學(xué)習(xí)單片機(jī)的人 都了解KEIL51 所以使用MDK自然就更容易上手 J LINK在IAR下調(diào)試STM32 IAR對(duì)J LINK可以說(shuō)是完美地支持的 設(shè)置上比較簡(jiǎn)單 直接選J Link J Trace 一般地 也會(huì)把RunTo的勾勾打上 代表程序一開(kāi)始自動(dòng)運(yùn)行到main函數(shù)部分就停下 STM32開(kāi)發(fā)環(huán)境MDK MDK是一個(gè)集代碼編輯 編譯 鏈接和下載于一體的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 KDE MDK這個(gè)名字我們可能不熟悉 但說(shuō)到KEIL 學(xué)過(guò)51單片機(jī)的就再熟悉不過(guò)了 在KEIL被ARM公司收購(gòu)之后就改名為MDK了 所以學(xué)過(guò)51的話就比較容易上手 STM32開(kāi)發(fā)環(huán)境MDK編譯 第一個(gè)按鈕 Translate就是翻譯當(dāng)下修改過(guò)的文件 說(shuō)明白點(diǎn)就是檢查下有沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤 并不會(huì)去鏈接庫(kù)文件 也不會(huì)生成可執(zhí)行文件 第二個(gè)按鈕 Build就是編譯當(dāng)下修改過(guò)的文件 它包含了語(yǔ)法檢查 鏈接動(dòng)態(tài)庫(kù)文件 生成可執(zhí)行文件 第三個(gè)按鈕 Rebuild重新編譯整個(gè)工程 跟Build這個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)的功能是一樣的 但有所不同的是它編譯的是整個(gè)工程的所有文件 耗時(shí)巨大 綜上 當(dāng)我們編輯好我們的程序之后 只需要用第二個(gè)Build按鈕就可以 既方便又省時(shí) 第一個(gè)跟第三個(gè)按鈕用的比較少 STM32開(kāi)發(fā)環(huán)境MDK下載 點(diǎn)擊MDK工具欄中的Load按鈕就可將編譯好的程序下載到開(kāi)發(fā)板中 STM32庫(kù)開(kāi)發(fā) 在51單片機(jī)的程序開(kāi)發(fā)中 我們直接配置51單片機(jī)的寄存器 控制芯片的工作方式 如中斷 定時(shí)器等 配置的時(shí)候 我們常常要查閱寄存器表 看用到哪些配置位 為了配置某功能 該置1還是置0 這些都是很瑣碎的 機(jī)械的工作 因?yàn)?1單片機(jī)的軟件相對(duì)來(lái)說(shuō)較簡(jiǎn)單 而且資源很有限 所以可以直接配置寄存器的方式來(lái)開(kāi)發(fā) STM32庫(kù)是由ST公司針對(duì)STM32提供的函數(shù)接口 即API ApplicationProgramInterface 開(kāi)發(fā)者可調(diào)用這些函數(shù)接口來(lái)配置STM32的寄存器 使開(kāi)發(fā)人員得以脫離最底層的寄存器操作 有開(kāi)發(fā)快速 易于閱讀 維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn) 實(shí)際上 庫(kù)是架設(shè)在寄存器與用戶驅(qū)動(dòng)層之間的代碼 向下處理與寄存器直接相關(guān)的配置 向上為用戶提供配置寄存器的接口 庫(kù)開(kāi)發(fā)方式與直接配置寄存器方式的區(qū)別 STM32庫(kù)和寄存器開(kāi)發(fā)對(duì)比 對(duì)于STM32 因?yàn)橥庠O(shè)資源豐富 帶來(lái)的必然是寄存器的數(shù)量和復(fù)雜度的增加 這時(shí)直接配置寄存器方式的缺陷就突顯出來(lái)了 1 開(kāi)發(fā)速度慢2 程序可讀性差這兩個(gè)缺陷直接影響了開(kāi)發(fā)效率 程序維護(hù)成本 交流成本 庫(kù)開(kāi)發(fā)方式則正好彌補(bǔ)了這兩個(gè)缺陷 而堅(jiān)持采用直接配置寄存器的方式開(kāi)發(fā)的程序員 會(huì)列舉以下原因 1 更直觀2 程序運(yùn)行占用資源少 CMSIS標(biāo)準(zhǔn) 我們知道STM32的內(nèi)核是ARM公司設(shè)計(jì)的處理器體系架構(gòu) ARM公司并不生產(chǎn)芯片 而是出售其芯片技術(shù)授權(quán) ST公司或其它芯片生產(chǎn)廠商如TI 負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)的是在內(nèi)核之外的部件 被稱為核外外設(shè)或片上外設(shè) 設(shè)備外設(shè) 如芯片內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換外設(shè)ADC 串口UART 定時(shí)器TIM等 內(nèi)核與外設(shè) 如同PC上的CPU與主板 內(nèi)存 顯卡 硬盤的關(guān)系 為了解決不同的芯片廠商生產(chǎn)的Cortex微控制器軟件的兼容性問(wèn)題 ARM與芯片廠商建立了CMSIS標(biāo)準(zhǔn) CortexMicroControllerSoftwareInterfaceStandard CMSIS標(biāo)準(zhǔn) 所謂CMSIS標(biāo)準(zhǔn) 實(shí)際是新建了一個(gè)軟件抽象層 CMSIS標(biāo)準(zhǔn)中最主要的是CMSIS核心層 它包括了 內(nèi)核函數(shù)層 其中包含用于訪問(wèn)內(nèi)核寄存器的名稱 地址定義 主要由ARM公司提供 設(shè)備外設(shè)訪問(wèn)層 提供了片上的核外外設(shè)的地址和中斷定義 主要由芯片生產(chǎn)商提供 可見(jiàn)CMSIS層位于硬件層與操作系統(tǒng)或用戶層之間 提供了與芯片生產(chǎn)商無(wú)關(guān)的硬