STM32与单片机：从入门到精通的学习路径，助你成为嵌入式系统专家

# 1. STM32与单片机的基础知识**

STM32是一种基于ARM Cortex-M内核的32位微控制器，广泛应用于嵌入式系统开发。与传统单片机相比，STM32具有更强大的处理能力、更丰富的外设和更完善的开发生态。

STM32的内部架构包括CPU、存储器、外设和时钟系统。CPU负责执行程序指令，存储器用于存储程序和数据，外设提供各种功能，如I/O、定时器和通信接口，而时钟系统则为整个系统提供稳定的时钟信号。

STM32的开发环境通常包括IDE（集成开发环境）、工具链和编译器。IDE提供图形化界面和调试工具，工具链包含编译器、汇编器和链接器，编译器将源代码编译成机器码。

# 2.1 STM32的硬件架构和外设

### 2.1.1 CPU、存储器和外设

STM32微控制器采用基于ARM Cortex-M内核的32位RISC架构。Cortex-M内核具有高效的指令集和流水线结构，支持高性能和低功耗。

STM32微控制器通常包含以下存储器类型：

- **Flash存储器：**用于存储程序代码和常量数据。
- **SRAM：**用于存储变量和堆栈数据。
- **EEPROM：**用于存储非易失性数据，即使在断电后也能保留。

STM32微控制器还集成了各种外设，包括：

- **定时器：**用于生成脉冲、定时和测量时间间隔。
- **ADC：**用于将模拟信号转换为数字信号。
- **DAC：**用于将数字信号转换为模拟信号。
- **UART：**用于串行通信。
- **SPI：**用于高速串行通信。
- **I2C：**用于低速串行通信。

### 2.1.2 时钟系统和电源管理

STM32微控制器具有一个复杂的时钟系统，可以从多种时钟源获取时钟信号，包括内部RC振荡器、外部晶体振荡器和PLL（锁相环）。

时钟系统可以配置为提供多个时钟域，每个时钟域都有自己的频率和相位。这允许不同的外设以不同的速率运行，从而优化功耗和性能。

STM32微控制器还具有一个电源管理系统，可以控制芯片的功耗。电源管理系统可以将芯片置于不同的功耗模式，以在性能和功耗之间进行权衡。

**代码块：**

// 配置时钟系统
RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct;
RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HSE;
RCC_ClkInitStruct.HSEFreq = 8000000;
RCC_ClkInit(&RCC_ClkInitStruct);

// 配置电源管理系统
PWR_PVDLevelConfig(PWR_PVDLEVEL_4);
PW