一文了解STM32单片机
- STM32单片机开发
- 18天前
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STM32产品系列
STM32中的ST指的是意法半导体,M是Microelectronics的缩写,32表示32位,即意法半导体公司开发的32位微控制器。STM32是一个32位微控制器产品系列的总称,目前这个系列中已经包含了多个子系列,分别是:STM32小容量产品、STM32中容量产品、STM32大容量产品和STM32互联型产品;按照功能上的划分,又可分为STM32F101xx、STM32F102xx和STM32F103xx等系列。具体系列见下图:
容量划分是按照单片机闪存存储器容量进行分类,闪存存储器也称为Flash存储器,它在断电的情况下也能够长久地保持数据,并且可以进行多次擦除和再写入。单片机使用闪存存储器存储在单片机中运行的程序,当程序修改后可以重新写入到单片机。
STM32从功能上分位基本型、USB基本型、增强型、互联型等系列,当前我们教学使用的是STM32F103R6单片机,该单片机是增强型。
虽然STM32单片机分为多个系列,但STM32微控制器产品中大多数功能模块都是在多个产品(或所有产品)中共有的并且是相同的。因此我们学习STM32F103R6单片机的原理和应用,可以完全掌握STM32其它单片机的原理和应用。
STM32系列命名规则
我们拿到一款STM32单片机,可以通过型号来了解该款单片机的基本参数。STM32系列命名规则如下图所示:
STM32表示该单片机为基于ARM架构的32位微控制器。STM32后面的字母F表示该单片机为通用型。字母F后面的数值表示单片机的功能类型,如101为基本型,103为增强型等。功能型标识后面的字母是单片机的引脚数目,如T为36引脚,R为64引脚等。引脚标识后面的字母或数字表示闪存存储器的容量,如4表示16K字节,6表示32K字节,C表示256K字节等。闪存存储器容量标识后面的字母表示芯片的封装方式,封装是把由晶体管等电子器件构成的电路封装到一个外壳内,然后由外壳引出引脚与内部电路和外部电路连接,不同的封装方式有其不同的优点和缺点。封装标识后面的数字表示单片机的工作温度,一些极限温度工作场合需要特别注意单片机的工作温度。
下图是一款STM32单片机照片,根据标识的型号来了解该款单片机的基本参数。
该款单片机为通用类型的增强型,引脚数目为100个,闪存存储器容量为256K,封装方式为LQFP,工作温度为-40度~85度。
STM32F103xx单片机引脚
上图为STM32F103xx基于LQFP封装64引脚的单片机,图中给出了每个引脚的名称,每个引脚的详细参数需要阅读与该型号单片机匹配的数据手册,数据手册包括产品的基本配置(如内置Flash和RAM的容量、外设模块的种类和数量等),管脚的数量和分配,电气特性,封装信息,和定购代码等内容。
STM3引脚大概分为4种,分别是电源、时钟、控制和I/O引脚。stm32的引脚一般有GPIO和AFIO两种用途。比如有的引脚是电源正极和黑色标记的电源负极,这是来给单片机提供电源的,要把电流引到对应的引脚才能正常工作。还有晶体震荡电路反向输入端和输出端引脚,晶体能够为单片机提供基本的震荡源。如果没有晶振的话,单有电源单片机是不能启动的,就和人们的心跳一样。RESET(PC6)复位信号输入端引脚是用来重启单片机的,和电脑一样,有时候单片机也会死机,这个时候就需要RESET(PC6)复位信号输入端来重启。不过直接断电也是可以的。I/O引脚也是引脚数量最多的,是输入输出口,里面有数字端口、模拟端口、PWM口和串口。作用是来连接模块,比如传感器,电机,LED等。
单片机选型和研发支持
通常在芯片选型的初期,首先要看数据手册以评估该产品是否能够满足设计上的功能需求;在基本选定 所需产品后,需要察看技术参考手册以确定各功能模块的工作模式是否符合要求;在确定选型进入编程 设计阶段时,需要详细阅读技术参考手册获知各项功能的具体实现方式和寄存器的配置使用。 在设计硬件时还需参考数据手册以获得电压、电流、管脚分配、驱动能力等信息。
数据手册和技术参考手册都可以直接从STM32意法半导体官方网站下载。