STM32开发与信号处理实践 --第一章

 

目录

为什么写本系列文章？

STM32总览

STM32命名规则

​​​​​​​STM32F407VET6功能简介

STM32F407开发环境介绍

Keil软件

STM32CubeMX软件

​​​​​​​ STM32CubeF4支持工具

Jlink工具及其驱动

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为什么写本系列文章？

 ​​我是LZL，一名学生。写这一系列文章的目的，在于结合STM32与数字信号处理方法，总结关于微控制器的操作，纪念自己曾经的项目和青春年华。系列文章部分是以前写的，直接拿出来用，虽然软件比较老了，但是方法应该还是大致一样的。

STM32总览

STM32是意法半导体 (STMicroelectronics)研发的一系列高性能，低功耗，采用ARM Cortex内核的32位微控制器的总称。目前STM32分为F0，F1，F4，F7等几个系列，其各个系列官方总览图如图1.1所示。

图1.1 STM32系列总览（截止2017年6月）

所有的如图1.1的STM32系列，笔者认为，从速度，功能，性能层面，尤其是性能上层面上，可以总体划分为四个范围（系列）：

1. STM32F0，L0，L1系列：STM32F0属于CortexM0内核，超低价格的代表作品系列，以最常用的STM32F030为例，每片STM32F030的价格约为人民币2元。即使价格如此低廉（几乎和最廉价的51单片机差不多），但是其拥有4个16位定时器，12通道的9/10位ADC转换功能，且具有SPI，IIC，USART通讯功能及48MHZ运行频率，已经完全超越普通51单片机，是比较在乎价格因素，但又需要比较强的性能的项目工程下位机的绝佳选择。
2. STM32F1，F3，L4系列：STM32F1系列属于中低端的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内核是Cortex-M3，最高72MHz工作频率。以其中常用的STM32F103为例，相比于STM32F0系列，STM32F103核心频率增强至72MHZ（超频状态下可以稳定工作在超过130MHZ），片内的程序存储FLASH更大，运行程序的RAM也更大，ADC模块提升至12位，且增加了DAC模块和IIS，USB，CAN，SDIO总线通信功能，是目前最为常用的32位微控制器入门学习器件。适用于各类场合，其高性能和强大的综合功能使其成为最为炙手可热的微控制器。价格在每片十元人民币左右。而STM32F3则是整合了DSP与FPU指令以及高级模拟外设（如可编程仪表放大器）、虽然工作频率同样为72 MHz，但其内核为ARM Cortex-M4内核再加上DSP指令，在执行数字信号处理时优势不少，而STM32L4则主要为超低功耗而开发
3. STM32F4，F2，F7系列：STM32F2系列主要为了音视频处理而诞生，拥有全面的功能及丰富的外设接口，适合企业、学校及科研单位进行音视频产品开发与科学研究，但是其通用性不如STM32F4和F7系列。STM32F4系列是本书所选用的控制器，STM32F407拥有高达168Mhz的稳定运行速度，其内部同样拥有DSP指令，可以以极快的速度完成FFT等运算，ADC精度提升为16位，SPI，IIC，USART，USB等通信接口的数量增加，并支持有线网络通信通信（需配合其他芯片），经过测试，其可以在220Mhz的速度下稳定工作。而STM32F7则是STM32H7出现之前最为功能强大，性能卓越的控制器，几乎囊括了前面STM32F1，F2，F3，F4系列的所有优点于一身，甚至更为优秀，但缺点就是价格太高，每片约需要人民币100元，相比之下，F4系列每片约30元的价格就显得性价比极高，所以本书选用STM32F407VET6作为主控。
4. STM32H7系列：STM32H7是2016年10月发布的最新控制器，但是笔者认为H7已经不再仅仅是控制器的概念了，其400Mhz的运行频率直逼处理器的速度，这样的速度可谓将Cortex-M7内核的功力发挥到了极致。STM32H7采用了ST最新40nm工艺，这种新工艺是H7采用更为高性能架构的基础，几乎和两年前的手机处理器差不多。H7中还加入了CAN FD和TT-CAN，标志着ST向汽车电子前进的步伐。

STM32命名规则

以STM32F407VET6为例，命名规则如表1.1：

表1.1                                 STM32命名表

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STM32