3STM32F10x简介优秀公开课课件

3STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2

STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点3.1STM32系列微控制器3.1STM32系列微控制器ST意法半导体公司产品ARMCortex-M3内核32位微控制器高性能、低成本、低功耗、嵌入式应用STM32F100：超值型STM32F101：基本型（标准型）入门产品；工作在36MHz；16位MCU的价格，32位的性能STM32F102：USB基本型STM32F103：增强型同类产品性能最高；时钟72MHz；16K-512K闪存带有更多片内SRAM和更丰富的外设STM32F105或107：互联型STM32L：超低功耗型3.1STM32系列微控制器 STM32F103C8T6A产品系列基于ARM的32位微控制器产品类型F=通用类型子系列101=基本型 102=USB基本型103=增强型 105或107=互联型引脚数T=36 C=48 R=64 V=100 Z=144闪存容量4=16K 6=32K 8=64KB=128K C=256K D=384K E=512K封装H=BGAT=LQFPU=VFQFPNY=WLCSP64温度范围6=商业级-40~85℃7=工业级-40~105℃内部代码A或空3STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点3.2STM32F10x内部结构ARMCortex-M3模块结构3.2STM32F10x内部结构总线矩阵FLASH接口3.2STM32F10x内部结构四个主动单元M3内核的ICode总线(I-bus)、DCode总线(D-bus)、系统总线(S-bus)、DMA(DMA1、DMA2、以太网DMA)四个被动单元内部SRAM、内部闪存、FSMC、AHB到APB桥ICode总线将M3内核的指令总线与FLASH指令接口相连，用于指令预取DCode总线将M3内核的数据总线与FLASH数据接口相连，常量加载和调试3.2STM32F10x内部结构3.2STM32F10x内部结构3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.3时钟结构内置振荡器可关闭输出内部时钟晶振可关闭或旁路晶振可关闭或旁路时钟监视系统一旦HSE失效则自动切换至SYSCLK=HSI3.3时钟结构3STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点存储组织：Cortex-M3的存储系统采用统一编址方式，小端方式4GB的线性地址空间内，寻址空间被分成8个主块block0-block7每块512MB片内Flash：从0x00000000开始片内SRAM：从0x20000000开始包括：代码空间数据空间位段、位段别名寄存器片上外设外部存储器外部外设3.4存储结构地址范围固定分配给处理器系统控制寄存器、位段区域、位段别名3.4存储结构3.4存储结构存储器映射：3.4存储结构存储器映射：FLASH由MainBlock和InformationBlock组成MainBlock：存放用户程序，最高512KB地址范围：0x08000000–0x0807FFFF小容量：16K-32K，最大4Kx64bit，共32x1K页中容量：64K-128K，最大16Kx64bit，共128x1K页大容量：256K-512K，最大64Kx64bit，共256x2K页小容量：16K-32K，最大4Kx64bit，共32x1K页互联型：最大32Kx64bit，共128x2K页InformationBlock：SystemMemory2KB：0x1FFFF000–0x1FFFF7FFISPBootloader程序OptionBytes16B：0x1FFFF800–0x1FFFF80F特殊区域FLASH3.4存储结构FLASH3.4存储结构块名称地址范围长度主存储器页00x08000000–0x080003FF1KB页10x08000400–0x080007FF1KB页1270x0801FC00–0x0801FFFF1KB信息块系统存储器0x1FFFF000–0x1FFFF7FF2KB选项存储器0x1FFFF800–0x1FFFF80F16BFLASH存储器接口寄存器FLASH_ACR0x40022000–0x400220034FLASH_KEYR4FLASH_OPTKEYR4FLASH_SR4FLASH_CR4FLASH_AR4保留4FLASH_OBR4FLASH_WRPR0x40022020–0x400220234SRAM最大64KB地址范围：0x20000000–0x2000FFFF3.4存储结构片上外设地址映射：3.4存储结构位段(bit-band)、位段别名M3存储空间中包括两个位段区，该区域即可字操作，又可位操作SRAM最低1MB空间：0x20000000–0x200FFFFF外设最低1MB空间：0x40000000–0x400FFFFF为方便位段区的操作，安排了两个32M的位段别名区位段区中每一位映射位段别名区中的一个字通过对别名区中某个字的读写操作，可以实现对位段区中某一位的读写操作别名区，2个32MB：SRAM：0x22000000–0x21FFFFFF外设：0x42000000–0x41FFFFFF3.4存储结构3.4存储结构位段(bit-band)、位段别名位段(bit-band)、位段别名位段别名区中的字与位段区的位映射公式：bit_word_addr= bit_band_base +(byte_offsetx32) +bit_numberx4例如：SRAM位段区中地址0x20000300字节中位2被映射到别名区中的地址为：0x22006008= 0x22000000 +(0x300x32) +(2x4)3.4存储结构对别名区中某个字进行写操作：该字的第0位将影响位段区中对应的位对别名区中某个字进行读操作：若位段区中对应的位为0则读的结果为0x0若位段区中对应的位为1则读的结果为0x1对别名区的读写可以实现对位段区中每一位的原子操作，而且仅只需要一条指令即可实现3.4存储结构3STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点3.5启动模式STM32系统启动区：0x00000000–0x0007FFFF，512KB系统启动之后：CPU从位于0x00000000地址处的启动区开始执行代码该区实际既无FLASH，有无SRAM，通过引导配置后，将实际引导区映射到启动区系统复位后，在SYSCLK第4个上升沿，BOOT管脚的状态被保存用户通过设置BOOT1，BOOT0的引脚状态选择启动模式CPU从位于0x00000000地址处的启动区开始执行代码0x00000000实际是SP0x00000004是执行代码的地址即使被映射到启动区，仍然可以在原存储空间访问相关存储器从待机模式退出后，BOOT引脚状态被重新保存待机时，BOOT管脚需保持3.5启动模式STM32F10x通过配置BOOT[1:0]引脚选择三种不同启动模式启动模式选择引脚启动模式说明BOOT1BOOT0X0用户模式：从内置闪存用户存储区启动0x08000000–0x0807FFFF，512KB作为启动区，该区映射到0x00000000原地址和映射地址均可访问01ISP模式：从内置闪存系统存储区启动0x1FFFF000–0x1FFFF7FF，2KB（互联型从0x1FFFB000开始）映射到0x00000000。厂家设置的程序，通过USART1的ISPBootloader。ROM。原地址和映射地址均可访问11SRAM模式：从内置SRAM启动0x20000000–0x2000FFFF，64KB用于调试，读写板上FLASH、EPROM，还可用于解除内部FLASH保护（同时会清除FLASH内容）3STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点3.6片上外设STM32F10x外设引脚数小容量中容量大容量16K闪存32K64K128K256K384K512K6KRAM10K20K20K48K64K64K1445USART2UART416位定时器,2基本定时器3SPI,2I2S,2I2C1USB,CAN,SDIO,FSMC2PWM,3ADC,1DAC1003USART316位定时器2SPI,2I2C1USB,CAN,PWM1ADC642USART216位定时器1SPI,I2C,USB,CAN1PWM2ADC48363.6片上外设STM32F103xx增强型大容量外设外设STM32F103RxSTM32F103VxSTM32F103Zx闪存/KB256384512256384512256384512SRAM/KB486448644864FSMC无有有定时器通用4个（TIM2、TIM3、TIM4、TIM5）高级2个（TIM1、TIM8）基本2个（TIM6、TIM7）通信SPI(I2S)3个（SPI1、SPI2、SPI3），其中SPI2和SPI3可作I2SI2C2个（I2C1、I2C2）USART/UART5个（USART1、USART2、USART3、USART4、USART5）USB1个（全速2.0）CAN1个（2.0B主动）SDIO1个GPIO端口518011212位ADC3（16）3（16）3（21）12位DAC2（2）CPU频率72MHz工作电压2.0~3.6V工作温度环境温度-40℃~+85℃/-40℃~+105℃/工作温度-40℃~+125℃封装LQFP64、WLCSP64LQFP100、BGA100LQFP144、BGA1443STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点3.7GPIO结构共5x16个I/O口PA0～PA15PB0～PB15PC0～PC15PD0～PD15PE0～PE153.3V与5V兼容PA8～PA15PB2～PB4、PB6～PB15PC6～PC12PD0～PD15PE0～PE15仅支持3.3VPA0～PA7，兼做ADC_IN0～ADC_IN7PB0～PB1，兼做ADC_IN8～ADC_IN9PB5PC0～PC5，兼做ADC_IN10～ADC_IN15PC13～PC153.7GPIO结构3.7GPIO结构——输入禁止每个APB2时钟IOpin状态采样到输入数据寄存器3.7GPIO结构——输出禁止推挽输出：输出寄存器1、0分别激活P-MOS和N-MOS开路输出：P-MOS禁止，输出寄存器0激活N-MOS，1置端口高阻每个APB2时钟输出数据寄存器到IOpin3.7GPIO结构——复用功能禁止禁止3.7GPIO结构——ADC禁止禁止禁止禁止为03STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点见STM32F103手册“3Pinoutsandpindescriptions”3.8引脚3.8引脚3STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点3.9开发工具3STM32F10x简介3.1STM32系列微控制器3.2STM32F10x内部结构3.3时钟结构3.4存储结构3.5启动模式3.6片上外设3.7GPIO结构3.8引脚3.9开发工具3.10STM32系列的优点3.10STM32系列的优点先进的内核结构STM32系列使用了ARM最新的、先进架构Cortex-M3内核优秀的功耗控制STM32处理器具有三种低功耗模式运行模式时使用高效的动态耗电机制，在Flash中以72MHz全速运行时，如果开启外部时钟，处理器仅耗电27mA待机状态时极低耗电，典型值2uA电池供电时，提供低电压2.0～3.6V工作能力灵活的时钟控制机制，用户可以根据自己所需的耗电/性能要求进行合理优化