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1、单片机 存储器 处理器 成本 STM32背景如果你正为项目的处理器而进行艰难的选择：一方面抱怨16 位单片机有限的指令和性能，另一方面又抱怨32 位处理器的高成本和高功耗，那么，基于ARM Cortex-M3 内核的 STM32 系列处理器也许能帮你解决这个问题。使你不必在性能、成本、功耗等因素之间做出取舍和折衷。即使你还没有看完STM32的产品手册，但对于这样一款融合ARM和ST技术的“新生儿”相信你和我一样不会担心这款针对16 位 MCU 应用领域的 32 位处理器的性能，但是从工程的角度来讲，除了芯片本身的性能和成本之外，你或许还会考虑到开发工具的成本和广泛度；存储器的种类、规模、性能和
2、容量；以及各软件获得的难易，我相信你看完本专题会得到一个满意的答案。对于在 16 位 MCU 领域用惯专用在线仿真器（ICE）的工程师可能会担心开发工具是否能够很快的上手？开发复杂度和整体成本会不会增加？产品上市时间会不会延长？没错，对于32 位嵌入式处理器来说，随着时钟频率越来越高，加上复杂的封装形式，ICE 已越来越难胜任开发工具的工作，所以在32 位嵌入式系统开发中多是采用 JTAG 仿真器而不是你熟悉的ICE。但是 STM32 采用串行单线调试和JTAG，通过 JTAG 调试器你可以直接从 CPU 获取调试信息，从而将使你的产品设计大大简化，而且开发工具的整体价格要低于ICE，何乐而不
3、为？有意思的是STM32系列芯片上印有一个蝴蝶图像，据ST微控制器产品部Daniel COLONNA先生说，这是代表自由度，意在给工程师一个充分的创意空间。我则“曲解”为预示着一种蝴蝶效应，这种蝴蝶效应不仅会对方案提供商以及终端产品供应商带来举足轻重的影响，而且会引起竞争对手策略的改变翅膀已煽动，让我们一起静观其变！STM32 市面上流通的型号截至 2010 年 7 月 1 日，市面流通的型号有：基本型：STM32F101R6 STM32F101C8 STM32F101R8 STM32F101V8 STM32F101RBSTM32F101VB增强型：STM32F103C8 STM32F103R
4、8 STM32F103V8 STM32F103RBSTM32F103VBSTM32F103VESTM32F103ZESTM32 系列的作用简介ARMARM 公司的高性能”Cortex公司的高性能”Cortex-M3”内核M3”内核1.25DMips/MHz,而 ARM7TDMI 只有 0.95DMips/MHz一流的外设一流的外设1s 的双 12 位 ADC，4 兆位/秒的 UART，18 兆位/秒的 SPI，18MHz 的 I/O 翻转速度低功耗低功耗在 72MHz 时消耗 36mA(所有外设处于工作状态)，待机时下降到 2A最大的集成度最大的集成度复位电路、低电压检测、调压器、精确的RC
5、振荡器等简单的结构和易用的工具简单的结构和易用的工具 STM32F10 x 重要参数2V-3.6V 供电容忍 5V 的 I/O 管脚优异的安全时钟模式带唤醒功能的低功耗模式内部 RC 振荡器内嵌复位电路工作温度范围：-40C 至+85C 或 105C STM32F101 性能特点36MHz CPU多达 16K 字节 SRAM1x12 位 ADC 温度传感器 STM32F103 性能特点72MHz CPU 多达 20K 字节 SRAM 2x12 位 ADC温度传感 PWM 定时器 CAN USBSTM32 互联型系列简介：全新 STM32 互连型（Connectivity）系列微控制器增加一个全
6、速 USB（OTG）接口，使终端产品在连接另一个USB 设备时既可以充当 USB 主机又可充当 USB从机；还增加一个硬件支持 IEEE1588 精确时间协议(PTP)的以太网接口，用硬件实现这个协议可降低 CPU 开销，提高实时应用和联网设备同步通信的响应速度。全新互连型系列还是STM32 家族中首款集成两个 CAN2.0B 控制器的产品，让开发人员能够研制可连接两条工业标准CAN（控制器区域网）总线的网关设备。此外，新系列微控制器还支持以太网、USB OTG 和 CAN2.0B 外设接口同时工作，因此，开发人员只需一颗芯片就能设计整合所有这些外设接口的网关设备。STM32 互连型系列产品强
7、化了音频性能，采用一个先进的锁相环机制，实现音频级别的I2S 通信。结合USB 主机或从机功能，STM32 可以从外部存储器（U 盘或 MP3 播放器）读取、解码和输出音频信号。设计人员还可以在新系列微控制器上开发人机界面（HMI）功能，如播放和停止按键，以及显示器界面。这个功能使其可用于各种家庭音响设备，如音响底座系统、闹钟/音乐播放器和家庭影院。新系列产品整合先进的面向连接的外设，标准的STM32 外设（包括一个PWM 定时器），高性能的 32 位 ARM Cortex-M3 CPU，这些特性使开发人员可以在设备上（如家电、楼宇或工业自动化）整合多种功能，如马达控制、用户界面控制和设备互连
8、功能。其它目标应用包括需要联网、数据记录或USB 外设扩展功能的系统，如病患监视、销售终端机、自动售货机和保安系统。包括新的互连型系列在内的STM32 系列微控制器具有多种配套软件和开发工具，其中包括意法半导体免费提供的软件库以及第三方工具厂商的广泛支持。意法半导体还将推出一个新的评估板，目前正在向大客户提供STM32F105 和 STM32F107 互连型系列的样片。STM32 新系列产品的功能：STM32 互连型系列产品分为两个型号：STM32F105 和STM32F107。STM32F105 具有 USB OTG 和 CAN2.0B 接口。STM32F107 在 USB OTG 和 CA
9、N2.0B接口基础上增加了以太网10/100 MAC 模块。片上集成的以太网 MAC 支持 MII 和 RMII，因此，实现一个完整的以太网收发器只需一个外部PHY 芯片。只使用一个 25MHz 晶振即可给整个微控制器提供时钟频率，包括以太网和USB OTG 外设接口。微控制器还能产生一个25MHz或 50MHz 的时钟输出，驱动外部以太网PHY 层芯片，从而为客户节省了一个附加晶振。音频功能方面，新系列微控制器提供两个I2S 音频接口，支持主机和从机两种模式，既用作输入又可用作输出，分辨率为16 位或 32 位。音频采样频率从 8kHz 到 96kHz。利用新系列微控制器强大的处理性能，开发
10、人员可以用软件实现音频编解码器，从而消除了对外部组件的需求。把 U 盘插入微控制器的 USB OTG 接口，可以现场升级软件；也可以通过以太网下载代码进行软件升级。这个功能可简化大型系统网络（如远程控制器或销售终端设备）的管理和维护工作。充分发挥 STM32 架构的优势：除新增的功能强化型外设接口外，STM32 互连系列还提供与其它 STM32 微控制器相同的标准接口，这种外设共用性提升了整个产品家族的应用灵活性，使开发人员可以在多个设计中重复使用同一个软件。新STM32 的标准外设包括 10 个定时器、两个 12 位 1-Msample/s 模数转换器(交错模式下 2-Msample/s)、
11、两个 12 位数模转换器、两个 I2C 接口、五个 USART 接口和三个 SPI 端口。新产品外设共有 12 条 DMA 通道，还有一个 CRC 计算单元，像其它 STM32 微控制器一样，支持 96 位唯一标识码。新系列微控制器还沿续了STM32 产品家族的低电压和节能两大优点。2.0V 到 3.6V 的工作电压范围兼容主流的电池技术，如锂电池和镍氢电池，封装还设有一个电池工作模式专用引脚 Vbat。以 72MHz 频率从闪存执行代码，仅消耗 27mA 电流。低功耗模式共有四种，可将电流消耗降至两微安。从低功耗模式快速启动也同样节省电能；启动电路使用 STM32 内部生成的 8MHz 信号，将微控制器从停止模式唤醒用时小于6 微秒。存储器和封装选项：在 STM32F105 和 STM32F107 互连型系列微控制器之前，意法半导体已经推出 STM32 基本型系列、增强型系列、USB 基本型系列和增强型系列；新系列产品沿用增强型系列的 72MHz 处理频率。内存包括 64KB 到 256KB 闪存和 20KB 到 64KB 嵌入式 SRAM。新系列采用 LQFP64、LQFP100 和 LFBGA100 三种封装，不同的封装保持引脚排列一致性，结合 STM32 平台的设计理念，开发人员通过选择产品可重新优化功能、存储器、性能和引脚数量，以最小的硬件变化来满足个性化的应用需求。