STM32學習筆記(3)——什么是STM32


  既然已經做好了開發STM32的准備,軟件硬件都准備好了,那么我們來了解一下何為STM32吧。

  STM32是意法半導體(ST)設計的一系列32位芯片的名字,細分為L、F、H三個系列。

  F系列是最經典的系列。F系列的基礎芯片是F1系列,價格低廉,麻雀雖小五臟俱全,我做課程設計最喜歡用的就是STM32F103C8T6的最小系統板輔以洞洞板,加焊幾個模塊上去,完成課程設計不要太輕松。高性能的F4、F7系列;

  H系列就是高性能的單片機系列,主頻可以達到200MHz,並且最新的H7還是多核異構的,這意味着可以用其中一個核做控制,另一個核專門做圖像等算法處理;

  L系列為低功耗系列,在物聯網設備上常見到他們的影子。

  STM32與51的區別。首先從位數上來看STM32是32位芯片,尋址空間為32位,寄存器長度為32位,而51單片機只有可憐的8位。高位數帶來的好處就是32可以擁有更大的ROM和FLASH,處理數據的能力更強。從指令集的角度來看,32運行的ARM精簡指令集,運行效率上要比傳統的51指令集要快。傳統的51指令集1個機器周期需要12個時鍾周期或者24個時鍾周期,而32的指令集一個機器周期往往都在1個時鍾周期以內(Datasheet中的數據為1M時鍾,執行的指令平均為1.25M,因為不同指令占用的時鍾周期也是不相同,例如位移指令就要比乘除指令快)。當然目前也有先進的51指令集,例如C8051系列使用的CIP51內核的指令往往都在1到2個時鍾周期,只有4條指令大於4個時鍾周期。從這點上來看STM32運行效率是遠超傳統51單片機的。通常STM32支持幾十兆主頻(64M,72M等)而傳統的51單片機卻支持不到這么高的頻率。也就是說拋去位數和指令集的優勢,STM32的處理能力也超過51單片機的。

  這里使用一張STM32F103的內部結構圖來展示STM32的結構:

 

 

  通常閱讀芯片手冊時,首先閱讀內部結構這一部分有助於快速了解這塊芯片的工作原理、芯片外設等。從這張圖上可以看出STM32擁有許多對外接口,包括GPIO,UART,IIC,SPI,ADC,DAC等。STM32內部外設總線為AHB->APB1和APB2。在APB1上掛着GPIO、TIM1、TIM8等外設。在APB2上掛着TIM2、TIM3、USART2、UART4等外設。這里就了解一個大概,不需要完全記下來,在使用對應的外設時能通過這張圖找到對應的總線即可。

  STM32內部的時鍾樹如下:

 

   時鍾就是單片機的心臟,所有的指令,外設都是根據時鍾來工作的,時鍾出問題,再漂亮的代碼都無法正常工作。因此需要好好掌握STM32的時鍾樹。這里和內部結構一樣,在這一章中只做了解,不需要完全掌握,在使用外設的過程中逐步掌握時鍾樹即可。

   看到這里,你也許對STM32有了一個大概的認識,也許什么也沒有看懂,不過沒關系,這一章本來就是不用看系列,跳過看下一章也沒問題。


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