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位廣泛的應用 支持包括高性能 實時功能 數(shù)字信號處理 和低功耗 低電壓操作 同時擁有一個完全集成和易用的開發(fā) 以STM32為應用的產(chǎn)品線非常廣泛 是由于其基于工業(yè)標準的內(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 還是一個大型的平臺 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 USART SPI I2C 定時器 Multiplegeneral purposetimers 直接內(nèi)存存取 MultipleDMA 看門狗和實時時鐘 2xwatchdogs RTC PLL和時鐘電路 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 支持高級特性 Cortex M7內(nèi)核 512KB到1MB的Flash STM32F4 支持訪問高級特性的高性能DSP和FPU指令 Cortex M4內(nèi)核 128KB到2MB的Flash STM32F2 性價比極高的中檔MCU類別 Cortex M3內(nèi)核 128KB到1MB的Flash STM32系列主流型系列 STM32F3 升級F1系列各級別的先進模擬外設 Cortex M4內(nèi)核 16KB到512KB的Flash STM32F1 基礎系列 基于Cortex M3內(nèi)核 16KB到1MB的Flash 這是當前最熱門的STM32系列 應用廣泛 學習資料 學習板非常多 推薦初學者使用這款單片機學習 STM32F0 入門級別的MCU 擴展了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)過市場驗證并得出答案的32位應用的類別 Cortex M3內(nèi)核 32KB到512KB的Flash STM32L0 完美符合8 16 位應用而且超值設計的類別 Cortex M0 內(nèi)核 16KB到192KB的Flash Cortex M系列總對比 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學習板 STM32DISCOVERY STM32DISCOVERY套件是ST公司官方出品的開發(fā)板 它帶有必要的硬件電路 可演示特定的設備特性 并且擁有全面的軟件例程適合初學者學習 野火秉火STM32開發(fā)板 正點原子STM32開發(fā)板 網(wǎng)絡上的STM32學習板配置更強擁有更多的外設 更多的功能 特別是對于初學者特別重要的學習資料非常齊全 如配套教學視頻 PDF文檔 配套例程等 還配有論壇 可以在論壇里發(fā)帖提問相互交流 STM32開發(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等集成開發(fā)環(huán)境支持所有ARM7 ARM9等內(nèi)核芯片的仿真 通過RDI接口和各集成開發(fā)環(huán)境無縫連接 操作方便 連接方便 簡單易學 是學習ARM最好最實用的開發(fā)工具 最高JTAG速度12MHz 目標板電壓范圍1 2V 3 3V 自動速度識別功能 監(jiān)測所有JTAG信號和目標板電壓 完全即插即用 使用USB電源 有些型號可以對目標板供電 STM32開發(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等集成開發(fā)環(huán)境支持所有ARM7 ARM9等內(nèi)核芯片的仿真 通過RDI接口和各集成開發(fā)環(huán)境無縫連接 操作方便 連接方便 簡單易學 是學習ARM最好最實用的開發(fā)工具 最高JTAG速度12MHz 目標板電壓范圍1 2V 3 3V 自動速度識別功能 監(jiān)測所有JTAG信號和目標板電壓 完全即插即用 使用USB電源 有些型號可以對目標板供電 STM32開發(fā)環(huán)境ISP下載 這是最原始的燒寫方式 插個串口就可以 當然 在ISP之前 還需要硬件跳線讓CPU進入ISP狀態(tài) USR代表程序從用戶FLASH上啟動ISP則為進入芯片下載狀態(tài)RAM代表程序從RAM中運行 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 跳線都應該在USR上 STM32開發(fā)環(huán)境ISP下載 STM32串口下載與JLINK下載對比 串口下載 優(yōu)點 速度快 下載穩(wěn)定 特別是下載大型程序的時候 如果你的板子用的的MAX3232或者是CH340國產(chǎn)的片子的話 則沒有這個優(yōu)點 缺點 不能夠在線調(diào)試 程序不能在線調(diào)試的話在開發(fā)階段非常難受 JLINK下載優(yōu)點 可以在線調(diào)試 開發(fā)一大利器 必不可少 有JLINK 猶如倚天屠龍在手 要想提高自己的編程能力 學會調(diào)試是你永遠繞不過去的坎 缺點 正版JLINK價格昂貴 動輒上千 但是國內(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 價格在百元以內(nèi) 強烈推薦使用JLINK來調(diào)試stm32 省心高效 STM32開發(fā)環(huán)境IAR IAR對比于MDK來說 有一個比較明顯的優(yōu)點 那就是編譯速度比MDK快一點 這對于急性子的人來說 是個相當不錯的選擇 畢竟學習單片機的人 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J LINK可以說是完美地支持的 設置上比較簡單 直接選J Link J Trace 一般地 也會把RunTo的勾勾打上 代表程序一開始自動運行到main函數(shù)部分就停下 STM32開發(fā)環(huán)境MDK MDK是一個集代碼編輯 編譯 鏈接和下載于一體的集成開發(fā)環(huán)境 KDE MDK這個名字我們可能不熟悉 但說到KEIL 學過51單片機的就再熟悉不過了 在KEIL被ARM公司收購之后就改名為MDK了 所以學過51的話就比較容易上手 STM32開發(fā)環(huán)境MDK編譯 第一個按鈕 Translate就是翻譯當下修改過的文件 說明白點就是檢查下有沒有語法錯誤 并不會去鏈接庫文件 也不會生成可執(zhí)行文件 第二個按鈕 Build就是編譯當下修改過的文件 它包含了語法檢查 鏈接動態(tài)庫文件 生成可執(zhí)行文件 第三個按鈕 Rebuild重新編譯整個工程 跟Build這個按鈕實現(xiàn)的功能是一樣的 但有所不同的是它編譯的是整個工程的所有文件 耗時巨大 綜上 當我們編輯好我們的程序之后 只需要用第二個Build按鈕就可以 既方便又省時 第一個跟第三個按鈕用的比較少 STM32開發(fā)環(huán)境MDK下載 點擊MDK工具欄中的Load按鈕就可將編譯好的程序下載到開發(fā)板中 STM32庫開發(fā) 在51單片機的程序開發(fā)中 我們直接配置51單片機的寄存器 控制芯片的工作方式 如中斷 定時器等 配置的時候 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 機械的工作 因為51單片機的軟件相對來說較簡單 而且資源很有限 所以可以直接配置寄存器的方式來開發(fā) STM32庫是由ST公司針對STM32提供的函數(shù)接口 即API ApplicationProgramInterface 開發(fā)者可調(diào)用這些函數(shù)接口來配置STM32的寄存器 使開發(fā)人員得以脫離最底層的寄存器操作 有開發(fā)快速 易于閱讀 維護成本低等優(yōu)點 實際上 庫是架設在寄存器與用戶驅(qū)動層之間的代碼 向下處理與寄存器直接相關的配置 向上為用戶提供配置寄存器的接口 庫開發(fā)方式與直接配置寄存器方式的區(qū)別 STM32庫和寄存器開發(fā)對比 對于STM32 因為外設資源豐富 帶來的必然是寄存器的數(shù)量和復雜度的增加 這時直接配置寄存器方式的缺陷就突顯出來了 1 開發(fā)速度慢2 程序可讀性差這兩個缺陷直接影響了開發(fā)效率 程序維護成本 交流成本 庫開發(fā)方式則正好彌補了這兩個缺陷 而堅持采用直接配置寄存器的方式開發(fā)的程序員 會列舉以下原因 1 更直觀2 程序運行占用資源少 CMSIS標準 我們知道STM32的內(nèi)核是ARM公司設計的處理器體系架構 ARM公司并不生產(chǎn)芯片 而是出售其芯片技術授權 ST公司或其它芯片生產(chǎn)廠商如TI 負責設計的是在內(nèi)核之外的部件 被稱為核外外設或片上外設 設備外設 如芯片內(nèi)部的模數(shù)轉(zhuǎn)換外設ADC 串口UART 定時器TIM等 內(nèi)核與外設 如同PC上的CPU與主板 內(nèi)存 顯卡 硬盤的關系 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題 ARM與芯片廠商建立了CMSIS標準 CortexMicroControllerSoftwareInterfaceStandard CMSIS標準 所謂CMSIS標準 實際是新建了一個軟件抽象層 CMSIS標準中最主要的是CMSIS核心層 它包括了 內(nèi)核函數(shù)層 其中包含用于訪問內(nèi)核寄存器的名稱 地址定義 主要由ARM公司提供 設備外設訪問層 提供了片上的核外外設的地址和中斷定義 主要由芯片生產(chǎn)商提供 可見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)商無關的硬