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STM32-F429入门指南：全面剖析与实战教程

stm32

F429

5星 · 超过95%的资源需积分: 10 25 下载量 166 浏览量更新于2024-07-18 收藏 33.59MB PDF 举报

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1059页

"《零死角玩转STM32—F429》是一本面向STM32 F429初学者的实用指南，旨在帮助读者深入理解和掌握这款微控制器的使用。本书主要依据STM32F4xx中文参考手册和Cortex-M4内核编程手册编写，这两本官方文档详尽全面，但对于某些细节如寄存器描述，则作为辅助资料供读者查阅以提升学习效果。本书的编写特色在于结构清晰，每个章节专注于一个特定的STM32 F429外设，首先通过简洁明了的语言对外设进行概述，避免生硬的数据手册复制。接着，作者深入剖析外设功能框图，这是理解和应用的关键，理解框图有助于熟悉外设工作原理和编程策略。最后，通过实例代码解析，帮助读者掌握实际操作技巧和注意事项。在硬件方面，本书推荐使用秉火STM32-F429挑战者开发板，它与教程紧密结合，能够减少学习过程中的移植问题，提升学习效率。书中还设有技术论坛（www.firebbs.cn），鼓励读者提问交流，共同解决问题，形成良好的学习氛围。第2章专门介绍了如何安装KEIL5开发工具，强调了安装路径必须是英文且无中文字符的要求，同时提示读者注意版权问题，确保软件的合法使用。《零死角玩转STM32—F429》不仅提供理论知识，还注重实践操作，旨在通过系统的学习路径，使读者成为STM32 F429的熟练使用者。"

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资源推荐

零死角玩转 STM32—F429

第 16 页共 1059

图 4-4 四轴飞行器 DIY —基于 STM32 微控制器

4.2.3 淘宝众筹

学会了 STM32，想自己做产品，如何实现自己的梦想，淘宝众筹吧。做出产品原型，

用别人的钱为自己的梦想买单。

淘宝众筹科技类网址：这里面有很多小玩意都可以用 STM32 实现，只要你的创意到

了，就会有人买单，前提是我们要先学会 STM32。

https://hi.taobao.com/market/hi/list.php?spm=a215p.1596646.1.8.LbVyJk#type=121288001

图 4-5 淘宝众筹科技类

4.3 STM32 怎么选型

4.3.1 STM32 分类

STM32 有很多系列，可以满足市场的各种需求，从内核上分有 Cortex-M0、M3、M4

和 M7 这几种，每个内核又大概分为主流、高性能和低功耗。具体的见表格 4-2。

零死角玩转 STM32—F429

第 17 页共 1059

单纯从学习的角度出发，可以选择 F1 和 F4，F1 代表了基础型，基于 Cortex-M3 内

核，主频为 72MHZ，F4 代表了高性能，基于 Cortex-M4 内核，主频 180M。

之于 F1，F4（429 系列以上）除了内核不同和主频的提升外，升级的明显特色就是带

了 LCD 控制器和摄像头接口，支持 SDRAM，这个区别在项目选型上会被优先考虑。

表格 4-2 STM8 和 STM32 分类

CPU 位数

内核

系列

描述

Cortex-M0

STM32-F0

入门级

STM32-L0

低功耗

Cortex-M3

STM32-F1

基础型，主频 72M

STM32-F2

高性能

STM32-L1

低功耗

Cortex-M4

STM32-F3

混和信号

STM32-F4

高性能，主频 180M

STM32-L4

低功耗

Cortex-M7

STM32-F7

高性能

超级版 6502

STM8S

标准系列

STM8AF

标准系列的汽车应用

STM8AL

低功耗的汽车应用

STM8L

低功耗

4.3.2 STM32 命名方法

这里我们以秉火 F429 挑战者用的型号 STM32F429IGT6 来讲解下 STM32 的命名方法。

表格 4-3 STM32F429IGT6 命名解释

—

M32

429

家族

STM32 表示 32bit 的 MCU

产品类型

F 表示基础型

具体特性

429 表示高性能且带 DSP 和 FPU

引脚数目

I 表示 176pin，其他常用的为 C 表示 48，R 表示 64，V 表示 100，Z 表示

144，B 表示 208，N 表示 216

FLASH 大小

G 表示 1024KB，其他常用的为 C 表示 256，E 表示 512，I 表示 2048

封装

T 表示 QFP 封装，这个是最常用的封装

温度

6 表示温度等级为 A ：-40~85°

有关更详细的命名方法见图 4-6。

零死角玩转 STM32—F429

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图 4-6 STM8 和 STM32 命名方法，摘自《STM8 和 STM32 选型手册》

4.3.3 选择合适的 MCU

了解了 STM32 的分类和命名方法之后，就可以根据项目的具体需求先大概选择哪类内

核的 MCU，普通应用，不需要接大屏幕的一般选择 Cortex-M3 内核的 F1 系列，如果要追

求高性能，需要大量的数据运算，且需要外接 RGB 大屏幕的则选择 Cortex-M4 内核的

F429 系列。

明确了大方向之后，接下来就是细分选型，先确定引脚，引脚多的功能就多，价格也

贵，具体得根据实际项目中需要使用到什么功能，够用就好。确定好了引脚数目之后再选

择 FLASH 大小，相同引脚数的 MCU 会有不同的 FLASH 大小可供选择，这个也是根据实

际需要选择，程序大的就选择大点的 FLASH，要是产品一量产，这些省下来的都是钱啊。

有些月出货量以 KK（百万数量级）为单位的产品，不仅是 MCU，连电阻电容能少用就少

用，更甚者连 PCB 的过孔的多少都有讲究。项目中的元器件的选型的水深着啊，很多学

问。

1. 如何分配原理图 IO

在画原理图之前，一般的做法是先把引脚分类好，然后才开始画原理图，引脚分类具

体见表格 4-4。

表格 4-4 画原理图时的引脚分类

引脚分类

引脚说明说明

电源

(VBAT)、(VDD VSS)、(VDDA VSSA)、(VREF+ VREF-)等

晶振 IO

主晶振 IO，RTC 晶振 IO

下载 IO

用于 JTAG 下载的 IO：JTMS、JTCK、JTDI、JTDO、NJTRST

BOOT IO

BOOT0、BOOT1，用于设置系统的启动方式

复位 IO

NRST，用于外部复位

上面 5 部分 IO 组成的系统我们也叫做最小系统

GPIO

专用器件接到专用的总线，比如 I2C，SPI，SDIO，FSMC，DCMI 这些总

零死角玩转 STM32—F429

第 19 页共 1059

线的器件需要接到专用的 IO

普通的元器件接到 GPIO，比如蜂鸣器，LED，按键等元器件用普通的

GPIO 即

如果还有剩下的 IO，可根据项目需要引出或者不引出

2. 如何寻找 IO 的功能说明

要想根据功能来分配 IO，那就得先知道每个 IO 的功能说明，这个我们可以从官方的

数据手册里面找到。在学习的时候，有两个官方资料我们会经常用到，一个是参考手册

（英文叫 Reference manual），另外一个是数据手册（英文叫 Data Sheet）。两者的具体区

别见表格 4-5。

表格 4-5 参考手册和数据手册的内容区别

手册

主要内容

说明

参考手册

片上外设的功能说

明和寄存器描述

对片上每一个外设的功能和使用做了详细的说明，包

含寄存器的详细描述。编程的时候需要反复查询这个

手册。

数据手册

功能概览

主要讲这个芯片有哪些功能，属于概括性的介绍。芯

片选型的时候首先看这个部分。

引脚说明

详细描述每一个引脚的功能，设计原理图的时候和写

程序的时候需要参考这部分。

内存映射

讲解该芯片的内存映射，列举每个总线的地址和包含

有哪些外设。

封装特性

讲解芯片的封装，包含每个引脚的长度宽度等，我们

画 PCB 封装的时候需要参考这部分的参数。

一句话概括：数据手册主要用于芯片选型和设计原理图时参考，参考手册主要用于在

编程的时候查阅。官方的这两个文档可以从官方网址里面下载：

http://www.stmcu.org/document/list/index/category-150，也可以从我们配置的光盘资料里面找

到。

在数据手册中，有关引脚定义的部分在 Pinouts and pin description 这个小节中，具体定

义见表格 4-6。

表格 4-6 数据手册中对引脚定义

表格 4-7 对引脚定义的解读

名称

缩写

说明

零死角玩转 STM32—F429

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① 引脚序号

阿拉伯数字表示 LQFP 封装，英文字母开头的表示 BGA 封装。引脚序号

这里列出了有 8 种封装型号，具体使用哪一种要根据实际情况来选择。

② 引脚名称

指复位状态下的引脚名称

③ 引脚类型

电源引脚

输入引脚

I/O

输入/输出引脚

④ I/O 结构

兼容 5V

TTa

只支持 3V3，且直接到 ADC

BOOT 引脚

RST

复位引脚，内部带弱上拉

⑤ 注意事项

对某些 IO 要注意的事项的特别说明

⑥ 复用功能

IO 的复用功能，过 GPIOx_AFR 寄存器来配置选择。一个 IO 口可以复用

为多个功能，即一脚多用，这个在设计原理图和编程的时候要灵活选

择。

⑦ 额外功能

IO 的额外功能，通过直连的外设寄存器配置来选择。个人觉得在使用上

跟复用功能差不多。

3. 开始分配原理图 IO

比如我们的 F429 挑战者使用的 MCU 型号是 STM32F429IGT6，封装为 LQFP176，我

们在数据手册中找到这个封装的引脚定义，然后根据引脚序号，一个一个复制出来，整理

成 excel 表。具体整理方法按照表格 4-4 画原理图时的引脚分类即可。分配好之后就开始画

原理图。

4.3.4 PCB 哪里打样

设计好原理图，画好 PCB 之后，需要把板子做出来，进行软硬件联调。首先得 PCB

打样，这里我推荐一家我经常打样的厂家，深圳嘉立创（JLC），行业标杆，良心价格，

网址：http://www.sz-jlc.com。一块 10CM*10CM 以内的板子，三天做好，50 块就可以搞

定，还包邮，简直便宜到掉渣。如果你足够懒，不想自己焊接电阻电容二三极管什么的，

嘉立创还可以帮你把 PCB 样板上的阻容贴好给你，打样贴片一条龙。

样品做好了，软硬件什么都 OK，要小批量怎么办？还是找 JLC。

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