STM32芯片基本知识

STM32开发基本知识

1. STM32的起源

STM32指ST公司设计的一系列以ARM Cortex-M 为核心的32位微控制器。

意法半导体（STMicroeletonics，简称ST）集团成立于1987年，由意大利SGS微电子公司和法国Thomson公司合并而成。世界上最大的半导体公司之一。

对应产品线如下图：

补充：

Cortex-M 是 ARM 处理器架构下的其中一个系列，主要应用嵌入式领域，还有Cortex-A 系列（高性能，如苹果手机芯片）和Cortex-R 系列（注重实时操作）
ARM 架构基于精简指令集（RISC）开发，特点是低功耗和高能效。

x86和x64架构基于CISC(复杂指令集)由AMD和Intel共同开发，特点是高性能和灵活性。

2. 芯片命名规则

3. 芯片三种开发方式的区别

1. 基于寄存器开发
   优点：代码执行效率高、对硬件理解深入
   缺点：开发效率低、代码移植不方便
2. 基于标准库（LL）库开发
   优点：比较寄存器开发效率高，开发难度降低，比寄存器方式移植容易
   缺点：抽象了硬件层，不利于理解底层，官方已经停止更新，新的芯片不提供标准库
3. 基于HAL库函数开发
   优点：ST公司主推，开发工具持续更新，开发难度低，移植及其容易
   缺点：几乎屏蔽所有硬件层信息

4. 项目基本文件

5. 系统架构

5.1 三个被动单元

内部SRAM：存储程序执行时用到的变量；

内部闪存存储器：存储下载的程序、程序执行时用到的常量；

AHB到APB的桥（AHB to APBx）：桥1，通过APB2总线连接到APB2上的外设，高速外设，最高72MHz；桥2，通过APB1总线连接APB1上的外设，低速外设，最高36MHz。

5.2 四个驱动（主动）单元

Cortex^TM​-M3内核DCode总线（D-bus）：通过外部的DCode总线连接到总线矩阵，然后与闪存存储器的数据接口相连接，实现Flash常量加载和调试访问；

内核系统总线（S-bus）：通过外部的System总线连接到总线矩阵；

通用DMA1（Direct Memory Access）和通用DMA2：通过DMA总线，连接到总线矩阵。用于降低CPU负担，不用通过CPU就可以实现内存和外设之间的数据传输。

5.3 其他单元

内核ICode总线：内核指令通过外部的ICode总线连接Flash，实现指令的读取；

FSMC（Flexible Static Memory Controller）：用来扩展外部SRAM、Flash，连接LCD屏幕；

6. 时钟

STM32单片机一共有五个时钟，其中HSI振荡器时钟 、HSE震荡时钟、PLL时钟可用于做系统时钟 ，LSE时钟和LSI时钟为低速时钟分别用于实时钟和看门狗，RCC_CR寄存器控制时钟的各项功能。时钟具体如下：

1. HSE（High Speed External）高速外部时钟信号，可以由用户外部时钟源或外部晶体/陶瓷谐振器提供；
2. HSI（High Speed Internal）内部高速时钟信号，由内部8MHz的RC震荡器产生，可直接作为系统时钟或2分频后作为PLL输入，HSI RC振荡器可以不需要任何外部器件条件下提供时钟。启动时间比HSE晶体振荡器短。但校准后精度仍然较差。当HSE震荡器失效时，HSI时钟会作为备用时钟源；
3. PLL（Phase Locked Loop）锁相环倍频输出，用于倍频HSE或HSI输出的时钟；
4. LSE（Low Speed External）低速外部时钟信号，一个32.768kHz的外部晶体/陶瓷谐振器，为实时时钟或其他定时功能提供一个低功耗且精确的时钟源；
5. LSI（Low Speed Internal）内部低速时钟信号，可在停机或待机下保持运行，为独立看门口和自动唤醒单元提供时钟，频率大约40kHz。

7. 相关资源下载地址

标准外设库下载地址：STM32标准外设软件库: 相关产品

keil官方下载地址：Keil Product Downloads

ARM 5， 4.1编译器下载地址：Legacy Arm Compiler 5, 4.1, and RVCT (ACOMP5)