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首页STM32-F429入门指南:全面剖析与实战教程
"《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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零死角玩转 STM32—F429
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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。
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零死角玩转 STM32—F429
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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
32
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
8
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
—
ST
M32
F
429
I
G
T
6
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。
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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
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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
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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
S
电源引脚
I
输入引脚
I/O
输入/输出引脚
④ I/O 结构
FT
兼容 5V
TTa
只支持 3V3,且直接到 ADC
B
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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