趙春陽

摘 要：微控制器在生活中的應(yīng)用變得越來越普遍，也同時讓生活變得更方便、更美好。許多智能硬件都應(yīng)用到了微控制器本文以STM32為例分析了STM32微控制器的分類、背景、特點、開發(fā)板結(jié)構(gòu)和其特點以及應(yīng)用場景和未來展望。

關(guān)鍵詞：STM32；微控制器；應(yīng)用場景；未來分析

一、STM32的概述

意法半導(dǎo)體公司（簡稱ST）推出的STM32微處理器是意法半導(dǎo)體公司推出的第一個基于ARM Cortex-M3內(nèi)核的微控制器。STM32的出現(xiàn)將當(dāng)前微控制器的性價比水平提升到了新的高度，步入了一個新的時代。

STM32微控制器是近年來迅速興起的基于ARM Cortex一M3內(nèi)核的高端32位微控制器代表。同時它在低功耗場合和硬實時控制場合中也表現(xiàn)出色。

STM32作為一個經(jīng)典的微控制器系列，在市面流通的型號有：

基本型：STM32F101R6、STM32F101R8、STM32F101V8、STM32F101RB、STM32F101VB

增強型：STM32F103R8、STM32F103V8、STM32F103RB、STM32F103VB、 STM32F103VE、STM32F103ZE

二、STM32的特點

談到STM32的特點，我們先來看看其內(nèi)核Cortex-M3 的特點。Cortex-M3采用目前主流 ARM V7-M 架構(gòu)，相比曾風(fēng)靡一時的 ARMV4T 架構(gòu)擁有更加強勁的性能，更高的代碼密度，更高的性價比。 Cortex-M3 處理器結(jié)合多種突破性技術(shù)，在低功耗、低成本、高性能三方面具有突破性的創(chuàng)新。

從而STM32具有如下特點

（一）精密性

12位精度的ADC具備多種轉(zhuǎn)換模式，并帶有一個內(nèi)部溫度傳感器，帶有雙ADC的STM32器件，還可以使兩個ADC同時工作，從而衍生出更為高級的9種轉(zhuǎn)換模式。如STM32的每一個定時器都具備4個捕獲比較單元，而且每個定時器都可以和另外的定時器聯(lián)合工作以生成更為精密的時序；如STM32有專門為電機控制而設(shè)的高級定時器，帶有6個死區(qū)時間可編程的PWM輸出通道，同時其帶有的緊急制動通道可以在異常情況出現(xiàn)時，強迫PWM信號輸出保持在一個預(yù)定好的安全狀態(tài)；如SPI接口設(shè)備含有一個硬件CRC單元，支持8位字節(jié)和16位平多數(shù)據(jù)的CRC計算，在對SD或MMC等存儲介質(zhì)進行數(shù)據(jù)存取時相當(dāng)有用。

（二）可靠性

包括一個低電壓檢測器、一個時鐘安全管理系統(tǒng)和兩個看門狗定時器。兩個看門狗定時器中的一個稱為窗口看門狗。窗門看門狗必須在事先定義好的時間上下限到達之前刷新，如果過早或過晚地刷新它都將觸發(fā)窗門看門狗復(fù)位。第2個看門狗稱為獨立看門狗。獨立桿門狗使用外部振蕩器驅(qū)動，二者相互獨立，保證了可靠性。

（三）安全性

STM32可以鎖住其內(nèi)部Flash而使得破解人員無法通過調(diào)試端口讀取其內(nèi)容。當(dāng)Flash的讀保護功能開啟之后，其寫保護功能也就隨之開啟了。寫保護功能常用于防止一些來歷不明的代碼寫人中斷向量表。但寫保護不僅可以保護中斷向量表，還可以更進一步地將其保護范圍延伸到整個Flash中未被使用的區(qū)域。

三、STM32的應(yīng)用場景

通信值班智能輔助系統(tǒng)的通信值班智能輔助系統(tǒng)、智能游客尋呼系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)設(shè)計、門戶智能鎖網(wǎng)絡(luò)等等智能領(lǐng)域。目前在工業(yè)控制、消費電子、手持設(shè)備、汽車電子、安防監(jiān)控、通訊、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)應(yīng)用很普遍，在功能豐富的同時擁有超高的性價比。正因為其高性價比、適合手工DIY的優(yōu)點，在高校學(xué)生群體中也有非常高的人氣。

四、STM32開發(fā)板介紹

這里選擇MiniSTM32 V3 開發(fā)板作為例子，因為其結(jié)構(gòu)精小：

CPU： STM32F103RCT6， LQFP64， FLASH：256K， SRAM： 48K；

1 個標(biāo)準(zhǔn)的 JTAG/SWD 調(diào)試下載口 1 個紅外接收頭，配備一款小巧的紅外遙控器 1 個 IIC 接口的 EEPROM 芯片， 24C02，容量 256 字節(jié) 1 個 SPI FLASH 芯片， W25Q64，容量為 8M 字節(jié)（即 64M bit） 1個 DS18B20/DS1820 溫度傳感器預(yù)留接口 1 個標(biāo)準(zhǔn)的 2.4/2.8/3.5/4.3/7 寸 LCD 接口，支持觸摸屏1 個 OLED 模塊接口（與 LCD 接口部分共用） 1 個 USB 串口接口，可用于程序下載和代碼調(diào)試 1 個 USB SLAVE 接口等設(shè)備，用于 USB 通信

ALIENTEK MiniSTM32 V3 開發(fā)板的特點

a）小巧

整個板子尺寸為 8cm*10cm*2cm（包括液晶，但不計算銅柱的高度）。

b）靈活

板上除晶振外的所有的 IO 口全部引出，特別還有 GPIOA 和 GPIOB 的 IO 口是按順序引出的，可以極大的方便大家擴展及使用，另外板載獨特的一鍵下載功能，避免了頻繁設(shè)置 B0、 B1 帶來的麻煩，直接在電腦上一鍵下載。

c） 資源豐富

板載十多種外設(shè)及接口，可以充分挖掘 STM32 的潛質(zhì)。

五、對STM32的展望

筆者認(rèn)為STM32微控制器依托意法半導(dǎo)體公司本身雄厚的研發(fā)和生產(chǎn)實力，在正確的市場推廣策略引導(dǎo)，迅速占據(jù)了國內(nèi)高端微控制器的大部分應(yīng)用領(lǐng)域。ARM7會被STM32取代，STM32偏向不帶系統(tǒng)的工業(yè)控制，外圍設(shè)備甚至比ARM7、ARM9更豐富。

參考文獻：

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