ALIENTEK STM32F4开发板教程：全面解析与库函数应用

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"STM32F4开发指南是一份详细的教程，针对ALIENTEK探索者STM32F407开发板进行讲解，涵盖了硬件和软件两大部分。这份V1.1库函数版本的教程旨在帮助开发者快速上手STM32F4系列微控制器的开发。在硬件篇中，首先介绍了实验平台的概述，包括开发板的资源构成和功能。开发板配备了丰富的接口，如MCU（微控制器单元）作为核心，支持USB串口、JTAG/SWD调试接口，以及各种外设如LCD模块、RS232、RS485、CAN/USB接口、SPIFLASH、传感器（如加速度计、温湿度传感器）、无线模块接口等，满足了多样的应用场景需求。此外，还特别关注了电源管理、网络接口和音频编解码器等高级特性。在软件篇中，重点讲解了使用MDK5软件进行开发的基础知识，包括如何配置开发环境，理解STM32的库函数，以及编程技巧。通过学习这部分内容，读者能够掌握如何编写、调试和部署程序，实现对硬件资源的有效控制。整个教程结构清晰，从入门到实践，适合初学者和有一定经验的工程师使用。官方提供了官方店铺和技术论坛的支持，便于读者在遇到问题时寻求解答或分享经验。学习STM32F4开发指南，对于理解和利用这一系列微控制器进行嵌入式系统设计具有很高的实用价值。"

STM32F4 开发指南(库函数版)

ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程

内容简介

本手册将由浅入深，带领大家学习 STM32F407 的各个功能，为您开启全新的 STM32 之旅。

本手册总共分为三篇：1，硬件篇，主要介绍本手册所讲实例对应的实验平台；2，软件篇，主

要介绍 STM32F4 常用开发软件的使用以及一些下载调试的技巧，并详细介绍了几个常用的系

统文件（程序）；3，实战篇，主要通过 59 个实例带领大家一步步深入了解 STM32F4。

本手册为 ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板的配套教程，在开发板配套的光盘里面，有

详细原理图以及所有实例的完整代码，这些代码都有详细的注释，所有源码都经过我们严格测

试，不会有任何错误，另外，源码有我们生成好的 hex 文件，大家只需要通过串口/仿真器下载

到开发板即可看到实验现象，亲自体验实验过程。

本手册不仅非常适合广大学生和电子爱好者学习 STM32F4，其大量的实验以及详细的解说，

也是公司产品开发的不二参考。

STM32F4 开发指南(库函数版)

ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程

前言

作为 Cortex M3 市场的最大占有者，ST 公司在 2011 年又推出基于 Cortex M4 内核的

STM32F4 系列产品，相对与 STM32F1/F2 等 Cortex M3 产品，STM32F4 最大的优势，就是新

增了硬件 FPU 单元以及 DSP 指令，同时，STM32F4 的主频也提高了很多，达到 168Mhz（可

获得 210DMIPS 的处理能力），这使得 STM32F4 尤其适用于需要浮点运算或 DSP 处理的应用，

也被称之为：DSC，具有非常广泛的应用前景。

STM32F4 相对于 STM32F1，主要优势如下：

1，更先进的内核。STM32F4 采用 Cortex M4 内核，带 FPU 和 DSP 指令集，而 STM32F1

采用的是 Cortex M3 内核，不带 FPU 和 DSP 指令集。

2，更多的资源。STM32F4 拥有多达 192KB 的片内 SRAM，带摄像头接口（DCMI）、加

密处理器（CRYP）、USB 高速 OTG、真随机数发生器、OTP 存储器等。

3，增强的外设功能。对于相同的外设部分，STM32F4 具有更快的模数转换速度、更低的

ADC/DAC 工作电压、32 位定时器、带日历功能的实时时钟（RTC）、IO 复用功能大

大增强、4K 字节的电池备份 SRAM 以及更快的 USART 和 SPI 通信速度。

4，更高的性能。STM32F4 最高运行频率可达 168Mhz，而 STM32F1 只能到 72Mhz；

STM32F4 拥有 ART 自适应实时加速器，可以达到相当于 FLASH 零等待周期的性能，

STM32F1 则需要等待周期；STM32F4 的 FSMC 采用 32 位多重 AHB 总线矩阵，相比

STM32F1 总线访问速度明显提高。

5，更低的功耗。STM32F40x 的功耗为：238uA/Mhz，其中低功耗版本的 STM32F401 更

是低到：140uA/Mhz，而 STM32F1 则高达 421uA/Mhz。

STM32F4 家族目前拥有：STM32F40x、STM32F41x、STM32F42x 和 STM32F43x 等几个

系列，数十个产品型号，不同型号之间软件和引脚具有良好的兼容性，可方便客户迅速升级产

品。其中，STM32F42x/43x 系列带了 LCD 控制器和 SDRAM 接口，对于想要驱动大屏或需要

大内存的朋友来说，是个不错的选择。目前 STM32F4 这些芯片型号都已量产，可以方便的购

买到，不过目前来说，性价比最高的是 STM32F407，本手册，我们将以 STM32F407 为例，向

大家讲解 STM32F4 的学习。

学习 STM32F4 有几份资料经常用到：

《STM32F4xx 中文参考手册》

《STM32F3 与 F4 系列 Cortex M4 内核编程手册》英文版

《Cortex M3 与 M4 权威指南》英文版

其中，最常用的是《STM32F4xx 中文参考手册》，该文档是 ST 官方针对 STM32 的一份

通用参考资料，内容翔实，但是没有实例，也没有对 Cortex-M4 构架进行多少介绍，读者只能

根据自己对书本的理解来编写相关代码，该文档目前已经有中文版本的了，极大的方便了大家

的学习。

而《STM32F3 与 F4 系列 Cortex M4 内核编程手册》这个文档，则重点介绍了 Cortex M4

内核的汇编指令及其使用，以及内核相关寄存器（比如：SCB，NVIC，SYSTICK 等寄存器），

是《STM32F4xx 中文参考手册》的重要补充，很多在《STM32F4xx 中文参考手册》无法找到

的内容，都可以在这里找到答案，不过目前该文档没有中文版本，只有英文版。

最后，《Cortex M3 与 M4 权威指南》这个文档，详细介绍了 Cortex M3 和 Cortex M4 内核

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ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程

的体系架构，并配有简单实例，对于想深入了解 Cortex M4 内核的朋友，此文档是非常好的参

考资料，不过该文档目前只有英文版的，对于英文很犯怵的朋友，可能有点不适应。不过由于

CM3 和 CM4 很多地方都是通用的，所以有的时候，可以参考《Cortex M3 权威指南(中文)》这

个文档。

本手册将结合以上三份资料的优点，从库函数级别出发，深入浅出，向读者展示 STM32F4

的各种功能。总共配有 58 个实例，基本上每个实例在均配有软硬件设计，在介绍完软硬件之后，

马上附上实例代码，并带有详细注释及说明，让读者快速理解代码。

这些实例涵盖了 STM32F4 的绝大部分内部资源，并且提供很多实用级别的程序，如：内

存管理、拼音输入法、手写识别、图片解码、IAP、音乐播放、视频播放等。所有实例在 MDK5.11A

编译器下编译通过，大家只需下载程序到 ALIENTEK 探索者 STM32 开发板，即可验证实验。

不管你是一个 STM32 初学者，还是一个老手，本手册都非常适合。尤其对于初学者，本

手册将手把手的教你如何使用 MDK，包括新建工程、编译、仿真、下载调试等一系列步骤，

让你轻松上手。

本手册的实验平台是 ALIENTEK 探索者 STM32 开发板，有这款开发板的朋友则直接可以

拿本手册配套的光盘上的例程在开发板上运行、验证。而没有这款开发板而又想要的朋友，可

以上淘宝购买。当然你如果有了一款自己的开发板，而又不想再买，也是可以的，只要你的板

子上有 ALIENTEK 探索者 STM32 开发板上的相同资源（需要实验用到的），代码一般都是可

以通用的，你需要做的就只是把底层的驱动函数（比如 IO 口修改）稍做修改，使之适合你的

开发板即可。

作者力求将本手册的内容写好，由于能力有限，手册中但难免会有出错的地方，如果大家

发现手册中有什么错误的地方，还请告诉本人一声，本人邮箱：xingyidianzi@foxmail.com，也

可以去 www.openedv.com 论坛给我留言，在此先向各位读者表示诚挚的感谢。

STM32F4 开发指南(库函数版)

ALIENTEK 探索者 STM32F407 开发板教程

第一章实验平台简介

本章，主要向大家简要介绍我们的实验平台：ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板。通过

本章的学习，你将对我们后面使用的实验平台有个大概了解，为后面的学习做铺垫。

本章将分为如下两节：

1.1，ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板资源初探；

1.2，ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板资源说明；

1.1 ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板资源初探

在 ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板之前，ALIENTEK 推出的两款 STM32F1 系列开发

板：MiniSTM32 开发板和战舰 STM32 开发板，常年稳居淘宝销量冠军，累计出货超过 3W 多

套。而这款探索者 STM32F4 开发板，则是 ALIENTEK 推出的首款 Cortex M4 开发板，下面我

们开始介绍探索者 STM32F4 开发板。

ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板的资源图如图 1.1.1 所示：

图 1.1.1 探索者 STM32F4 开发板资源图

从图 1.1.1 可以看出，ALIENTEK 探索者 STM32F4 开发板，资源十分丰富，并把 STM32F407

的内部资源发挥到了极致，基本所有 STM32F407 的内部资源，都可以在此开发板上验证，同

时扩充丰富的接口和功能模块，整个开发板显得十分大气。

开发板的外形尺寸为 121mm*160mm 大小，板子的设计充分考虑了人性化设计，并结合

W25Q128 128M

FLASH

引出 IO 口

NRF24L01

模块接口

CAN/USB 选择口

JTAG/SWD 接口

USB 串口/串口 1

USB SLAVE

后备电池接口

USB 转串口

OLED/摄像头

模块接口

STM32F407ZGT6

有源

蜂鸣器

红外

接收头

DS18B20/

DHT11 接口

启动选

择端口

复位

按钮

参考电压

选择端口

4 个按

键

触摸按钮

电源指示灯

多功能端口

24C02 EEPROM

录音输入接口

MIC（咪头）

耳机输出接口

ATK 模块接口

3.3V 电源输入/输出

CAN

接口

RS232/模块

选择接口

LCD

接口

IS62WV51216

8M SRAM

以太网

接口(RJ45)

RS232

接口(公)

RS485

接口

RS232/485

选择接口

2 个

LED

电源开关

DC6~16V

电源输入

RS232

接口(母)

引出

IO 口

引出

IO 口

USB HOST(OTG)

光敏

传感器

5V 电源输入/输出

扬声器接口

SD 卡接口(在背面)

MPU6050

传感器

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