stm32系列介绍.ppt

STM3232 bitARMCortexMCUs概述 STM32系列32位微控制器 基于ARM Cortex M处理器 它能支持32位广泛的应用 支持包括高性能 实时功能 数字信号处理 和低功耗 低电压操作 同时拥有一个完全集成和易用的开发 以STM32为应用的产品线非常广泛 是由于其基于工业标准的内核 有大量的工具和软件作支持 使该系列芯片成为众多产品的理想选择 不管是小终端 还是一个大型的平台 STM32系列划分 STM32系列从内核上分 可分为 Cortex M0 M0 Cortex M3 Cortex M4 以及Cortex M7 STM32系列从应用上分 大体分为 超低功耗型 主流型 高性能型 STM32系列通用资源 通信外设 USART SPI I2C 定时器 Multiplegeneral purposetimers 直接内存存取 MultipleDMA 看门狗和实时时钟 2xwatchdogs RTC PLL和时钟电路 IntegratedregulatorPLLandclockcircuit 数模转换 Upto3x12 bitDAC 模数转换 Upto4x12 bitADC Upto5MSPS 振荡器 Mainoscillatorand32KHzoscillator 内部振荡器 Low speedandHigh speedinternalRCoscillator 工作温度 40to 85 Candupto125 Coperatingtemperaturerange 低电压 Lowvoltage2 0to3 6Vor1 65 1 7to3 6V dependingonseries 内部温度传感器 Temperaturesensor STM32系列高性能系列 STM32F7 极高性能的MCU类别 支持高级特性 Cortex M7内核 512KB到1MB的Flash STM32F4 支持访问高级特性的高性能DSP和FPU指令 Cortex M4内核 128KB到2MB的Flash STM32F2 性价比极高的中档MCU类别 Cortex M3内核 128KB到1MB的Flash STM32系列主流型系列 STM32F3 升级F1系列各级别的先进模拟外设 Cortex M4内核 16KB到512KB的Flash STM32F1 基础系列 基于Cortex M3内核 16KB到1MB的Flash 这是当前最热门的STM32系列 应用广泛 学习资料 学习板非常多 推荐初学者使用这款单片机学习 STM32F0 入门级别的MCU 扩展了8 16 位处理器的世界 Cortex M0内核 16KB到256KB的Flash STM32系列超低功耗系列 STM32L4 优秀的超低功耗性能 Cortex M4内核 128KB到1MB的Flash STM32L1 经过市场验证并得出答案的32位应用的类别 Cortex M3内核 32KB到512KB的Flash STM32L0 完美符合8 16 位应用而且超值设计的类别 Cortex M0 内核 16KB到192KB的Flash Cortex M系列总对比 指令集 Cortex M各系列内核性能比较 Cortex M各系列内核性能比较 主流的STM32学习板 STM32DISCOVERY STM32DISCOVERY套件是ST公司官方出品的开发板 它带有必要的硬件电路 可演示特定的设备特性 并且拥有全面的软件例程适合初学者学习 野火秉火STM32开发板 正点原子STM32开发板 网络上的STM32学习板配置更强拥有更多的外设 更多的功能 特别是对于初学者特别重要的学习资料非常齐全 如配套教学视频 PDF文档 配套例程等 还配有论坛 可以在论坛里发帖提问相互交流 STM32开发环境Jlink J Link是SEGGER公司为支持仿真ARM内核芯片推出的JTAG仿真器 配合AREWARM ADS KEIL WINARM RealView等集成开发环境支持所有ARM7 ARM9等内核芯片的仿真 通过RDI接口和各集成开发环境无缝连接 操作方便 连接方便 简单易学 是学习ARM最好最实用的开发工具 最高JTAG速度12MHz 目标板电压范围1 2V 3 3V 自动速度识别功能 监测所有JTAG信号和目标板电压 完全即插即用 使用USB电源 有些型号可以对目标板供电 STM32开发环境Jlink J Link是SEGGER公司为支持仿真ARM内核芯片推出的JTAG仿真器 配合AREWARM ADS KEIL WINARM RealView等集成开发环境支持所有ARM7 ARM9等内核芯片的仿真 通过RDI接口和各集成开发环境无缝连接 操作方便 连接方便 简单易学 是学习ARM最好最实用的开发工具 最高JTAG速度12MHz 目标板电压范围1 2V 3 3V 自动速度识别功能 监测所有JTAG信号和目标板电压 完全即插即用 使用USB电源 有些型号可以对目标板供电 STM32开发环境ISP下载 这是最原始的烧写方式 插个串口就可以 当然 在ISP之前 还需要硬件跳线让CPU进入ISP状态 USR代表程序从用户FLASH上启动ISP则为进入芯片下载状态RAM代表程序从RAM中运行 只有ISP方式下载代码才需要跳线 其余使用J LINK的调试和下载方式 跳线都应该在USR上 STM32开发环境ISP下载 STM32串口下载与JLINK下载对比 串口下载 优点 速度快 下载稳定 特别是下载大型程序的时候 如果你的板子用的的MAX3232或者是CH340国产的片子的话 则没有这个优点 缺点 不能够在线调试 程序不能在线调试的话在开发阶段非常难受 JLINK下载优点 可以在线调试 开发一大利器 必不可少 有JLINK 犹如倚天屠龙在手 要想提高自己的编程能力 学会调试是你永远绕不过去的坎 缺点 正版JLINK价格昂贵 动辄上千 但是国内已经破解了JLINK里面的固件 生产出了山寨的JLINK 便宜又好用 价格在百元以内 强烈推荐使用JLINK来调试stm32 省心高效 STM32开发环境IAR IAR对比于MDK来说 有一个比较明显的优点 那就是编译速度比MDK快一点 这对于急性子的人来说 是个相当不错的选择 毕竟学习单片机的人 都了解KEIL51 所以使用MDK自然就更容易上手 J LINK在IAR下调试STM32 IAR对J LINK可以说是完美地支持的 设置上比较简单 直接选J Link J Trace 一般地 也会把RunTo的勾勾打上 代表程序一开始自动运行到main函数部分就停下 STM32开发环境MDK MDK是一个集代码编辑 编译 链接和下载于一体的集成开发环境 KDE MDK这个名字我们可能不熟悉 但说到KEIL 学过51单片机的就再熟悉不过了 在KEIL被ARM公司收购之后就改名为MDK了 所以学过51的话就比较容易上手 STM32开发环境MDK编译 第一个按钮 Translate就是翻译当下修改过的文件 说明白点就是检查下有没有语法错误 并不会去链接库文件 也不会生成可执行文件 第二个按钮 Build就是编译当下修改过的文件 它包含了语法检查 链接动态库文件 生成可执行文件 第三个按钮 Rebuild重新编译整个工程 跟Build这个按钮实现的功能是一样的 但有所不同的是它编译的是整个工程的所有文件 耗时巨大 综上 当我们编辑好我们的程序之后 只需要用第二个Build按钮就可以 既方便又省时 第一个跟第三个按钮用的比较少 STM32开发环境MDK下载 点击MDK工具栏中的Load按钮就可将编译好的程序下载到开发板中 STM32库开发 在51单片机的程序开发中 我们直接配置51单片机的寄存器 控制芯片的工作方式 如中断 定时器等 配置的时候 我们常常要查阅寄存器表 看用到哪些配置位 为了配置某功能 该置1还是置0 这些都是很琐碎的 机械的工作 因为51单片机的软件相对来说较简单 而且资源很有限 所以可以直接配置寄存器的方式来开发 STM32库是由ST公司针对STM32提供的函数接口 即API ApplicationProgramInterface 开发者可调用这些函数接口来配置STM32的寄存器 使开发人员得以脱离最底层的寄存器操作 有开发快速 易于阅读 维护成本低等优点 实际上 库是架设在寄存器与用户驱动层之间的代码 向下处理与寄存器直接相关的配置 向上为用户提供配置寄存器的接口 库开发方式与直接配置寄存器方式的区别 STM32库和寄存器开发对比 对于STM32 因为外设资源丰富 带来的必然是寄存器的数量和复杂度的增加 这时直接配置寄存器方式的缺陷就突显出来了 1 开发速度慢2 程序可读性差这两个缺陷直接影响了开发效率 程序维护成本 交流成本 库开发方式则正好弥补了这两个缺陷 而坚持采用直接配置寄存器的方式开发的程序员 会列举以下原因 1 更直观2 程序运行占用资源少 CMSIS标准 我们知道STM32的内核是ARM公司设计的处理器体系架构 ARM公司并不生产芯片 而是出售其芯片技术授权 ST公司或其它芯片生产厂商如TI 负责设计的是在内核之外的部件 被称为核外外设或片上外设 设备外设 如芯片内部的模数转换外设ADC 串口UART 定时器TIM等 内核与外设 如同PC上的CPU与主板 内存 显卡 硬盘的关系 为了解决不同的芯片厂商生产的Cortex微控制器软件的兼容性问题 ARM与芯片厂商建立了CMSIS标准 CortexMicroControllerSoftwareInterfaceStandard CMSIS标准 所谓CMSIS标准 实际是新建了一个软件抽象层 CMSIS标准中最主要的是CMSIS核心层 它包括了 内核函数层 其中包含用于访问内核寄存器的名称 地址定义 主要由ARM公司提供 设备外设访问层 提供了片上的核外外设的地址和中断定义 主要由芯片生产商提供 可见CMSIS层位于硬件层与操作系统或用户层之间 提供了与芯片生产商无关的硬