微机原理及单片机应用技术-初识STM32.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,普中,STM32,开发板带您进入,ARM,世界,初识,STM32,西安文理学院自动化教研室,本章主要内容,6.1 STM32,介绍,6.2 STM32,的基本架构,6.3 STM32,的时钟树,6.4 STM32,单片机最小系统,6.1 STM32,介绍,本节主要内容,6.1.1,什么是,STM32,6.1.2 STM32,与,ARM,的关系,6.1.3 STM32F103ZET6,介绍,6.1.4 STM32,能做什么,6.1.1,什么是,STM32,从字面意义来看：,ST,：意法半导体，是一个公司的名字M,：,Microelectronics,的缩写，表示微控制器，要,注意微控制器和微处理器的区别,32,：,32bit,的意思，表示这是一个,32bit,的微控制器,西安文理学院自动化教研室,6.1.2 STM32,与,ARM,的关系,ARM,是英国的芯片设计公司，其最成功的莫过于,32,位嵌入式,CPU,核,-,ARM,系列，最常用的是,ARM7,和,ARM9,，,ARM,公司主要提供,IP,（,IntellectualPropertycore,知识产权的核心）核，就是,CPU,的内核,结构，只包括最核心的部分，并不是完整的处理器。

ARM,把这个核卖给各,大半导体公司，如,Philips,三星，,ATMEL,，甚至,Intel,等许多公司ARM,为了对付,8,位机市场，推出了一系列,Cortex-M,核，,STM32,就是将,Cortex-M,作为内核，通过一些外设等组合封装在一起就成了如今火爆,的,32,位嵌入式处理器西安文理学院自动化教研室,我们开发板上使用的是,STM32F103,，也就是,M3,内核,Cortex-M3,采用,ARMv7-M,架构,ARMv7,架构定义了三大分工明确的系列：,“,A,”,系列：面向尖端的基于虚拟内存的操作系统和用户应用,“,R,”,系列：针对实时系统；,“,M,”,系列：对微控制器Cortex-M4,采用,ARMv7-ME,架构，,Cortex-M0,采用,ARMv6-M,架构，,Cortex-A5/A8,采用,ARMv7-A,架构，,传统的,ARM7,系列采用的是,ARMv4T,架构6.1.3 STM32F103ZET6,介绍,首先我们看下,STM32,是如何分类的：,西安文理学院自动化教研室,STM32,的命名规则,西安文理学院自动化教研室,我们开发板使用的是,STM32F103ZET6,芯片，其内部资源介,绍如下：,（1）内核：32位 高性能ARM Cortex-M3处理器。

时钟：高达72M,实际还可以超频一点单周期乘法和硬件除,法西安文理学院自动化教研室,（2）IO口：STM32F103ZET6:144引脚 112个IO，大部分IO口都耐5V(模拟通道除外)，支持调试：SWD和JTAG，SWD只要2根数据线,（,3,）存储器容量：,512K FLASH,，,64K SRAM,西安文理学院自动化教研室,（,4,）时钟，复位和电源管理：,2.03.6V,电源和,IO,电压,上电复位，掉电复位和可编程的电压监控,强大的时钟系统,-416M,的外部高速晶振,-,内部,8MHz,的高速,RC,振荡器,-,内部,40KHz,低速,RC,振荡器，看门狗时钟,-,内部锁相环（,PLL,，倍频），一般系统时钟都是外部,或者内部高速时钟经过,PLL,倍频后得到,-,外部低速,32.768K,的晶振，主要做,RTC,时钟源,（,5,）低功耗：,-,睡眠，停止和待机三种低功耗模式,-,可用电池为,RTC,和备份寄存器供电,（,6,）,AD:,-3,个,12,位,AD,（多达,21,个外部测量通道）,-转换范围：0-3.6V（参考电源电压）,-,内部通道可以用于内部温度测量,-,内置参考电压,（,7,）,DA:2,个,12,位,DA,（,8,）,DMA:12个DMA通道（7通道DMA1，5通道DMA2），支持外设：,定时器，ADC,DAC，SDIO,I2S,SPI,I2C,和USART,西安文理学院自动化教研室,（,9,）定时器：多达,11,个定时器,-4,个通用定时器,-2,个基本定时器,-2,个高级定时器,-1,个系统定时器,-2,个看门狗定时器,西安文理学院自动化教研室,（,10,）通信接口：多达,13,个通信接口,-2,个,I2C,接口,-5,个串口,-3,个,SPI,接口,-1,个,CAN2.0,-1,个,USB FS,-1,个,SDIO,西安文理学院自动化教研室,那么我们怎么知道相应管脚的具体功能呢？,答：我们可以通过芯片数据手册查找。

西安文理学院自动化教研室,6.1.4 STM32,能做什么,STM32,的用处取决于其内部资源，前面我们了解了,STM32,内部拥有非,常多的通信接口所以如果你使用的模块拥有此接口都可以通信比如：,USART,：,ESP8266 WIFI,模块、,GSM,模块、蓝牙模块、,GPS,模块、指纹识别,模块等IIC,：,EEPROM,、,MPU6050,陀螺仪、,0.96,寸,OLED,屏、电容屏等SPI,：串行,FLASH,、以太网,W5500,、,VS1003/1053,音频模块、,SPI,接口的,OLED,屏、电阻屏等AD/DA,：光敏传感器模块、烟雾传感器模块、可燃气体传感器模块、简,易示波器等,其他的一些接口这里就不罗列，反正,STM32,能做的东西太多太多西安文理学院自动化教研室,日常生活中可见的电子产品,智能手环，微型四轴飞行器，平衡车,、扫地机,、移动,POST,机,，智能电饭锅，,3D,打印机,、机器人等总之学好,STM32,用处是大大的，而众多,STM32,芯片,中，,M3,内核的,STM32F103ZET6,芯片当然是首选大家只要认真学习本套视频，相信学好,STM32,并不是神话！,西安文理学院自动化教研室,6.2 STM32,的基本架构,本节主要内容,1.STM32,芯片架构,2.STM32,芯片系统结构,1.STM32,芯片架构,我们这里讲的,STM32F1,系统,架构主要针对的,STM32F103,系列芯片。

2.STM32,芯片系统结构,6.3 STM32,的时钟树,本节主要内容,6.3.1,STM32,时钟源,6.3.2,内部,RC,振荡器与外部晶振的选择,6.3.3 STM32,常用的时钟,6.3.4,时钟输出的使能,6.3.5,时钟设置的基本流程,时钟树,6.3.1 STM32,时钟源,在,STM32,中，有,5,个时钟源，分别为,HSI,、,HSE,、,LSI,、,LSE,、,PLL,HSI,是高速内部时钟，,RC,振荡器，频率为,8MHz,可作为系统时钟或,PLL,锁相环的输入HSE,是高速外部时钟，可接石英谐振器、陶瓷谐振器，或者接外部时钟源，它的频率范围为,4MHz16MHz,HSE,可以作为系统时钟和,PLL,锁相环输入，还可以经过,128,分频后输入给,RTC,LSI,是低速内部时钟，,RC,振荡器，频率为,40kHz,可供独立看门狗和,RTC,使用，并且独立看门狗只能使用,LSI,时钟LSE,是低速外部时钟，通常外接一个,32.768KHz,的晶振，供,RTC,使用PLL,是锁相环，用于倍频输出，其时钟输入源可选择为,HIS/2,、,HSE,或者,HSE/2,，经过,216,倍频后输入给,PLLCLK,，如果系统时钟选择由,PLLCLK,提供，则,PLLCLK,最大值不要超过,72M,。

6.3.2,内部,RC,振荡器与外部晶振的选择,STM32,可以选择内部时钟,(,内部,RC,振荡器,),，也可以选择外部时钟,(,外部晶振,),但如果使用内部,RC,振荡器而不使用外部晶振，必须清楚以下几点：,(1),对于,100,脚或,144,脚的产品，,OSC_IN,应接地，,OSC_OUT,应悬空2),对于少于,100,脚的产品，有两种接法：,方法,1,：,OSC_IN,和,OSC_OUT,分别通过,10k,电阻接地此方法可提高,EMC,性能方法,2,：分别重映射,OSC_IN,和,OSC_OUT,至,PD0,和,PD1,，再配置,PD0,和,PD1,为推挽输出并输出,0,此方法相对于方法,1,，可以减小功耗并节省两个外部电阻3),内部,8MHz,的,RC,振荡器的误差在,1%,左右，内部,RC,振荡器的精度通常比用,HSE(,外部晶振,),要低十倍以上STM32,的,ISP,就是利用了,HSI(,内部,RC,振荡器,),6.3.3 STM32,常用的时钟,(1)SYSCLK,系统时钟它是,STM32,中绝大部分部件工作的时钟源它的时钟来源可以由,HSI,、,HSE,、,PLLCLK,提供，一般程序中采用,PLL,倍频到,72Mhz,。

2)MCO,是,STM32,的一个时钟输出,IO(PA8),，它可以选择一个时钟信号输出，可以选择为,PLL,输出的,2,分频、,HSI,、,HSE,或者系统时钟这个时钟可以用来给外部其他系统提供时钟源3)RTC,时钟从时钟树图中线的流向可知，,RTC,时钟来源可以是内部低速的,LSI,时钟，外部低速,LSE,时钟,(32.768K),，还可以通过,HSE 128,分频后得到4)USB,时钟STM32,中有一个全速功能的,USB,模块，其串行接口引擎需要一个频率为,48MHz,的时钟源，该时钟源只能从,PLL,输出端获取，可以选择为,1.5,分频或者,1,分频，也就是当需要使用,USB,模块时，,PLL,必须使能，并且,PLLCLK,时钟频率配置为,48MHz,或,72MHz,5),其他所有外设从时钟图上可以看出，其他所有外设的时钟最终来源都是,SYSCLK,SYSCLK,通过,AHB,分频器分频后送给各模块使用这些模块包括：,AHB,总线、内核、内存和,DMA,使用的,HCLK,时钟通过,8,分频后送给,Cortex,系统定时器时钟，即,SysTick,直接送给,Cortex,的空闲运行时钟,FCLK,。

送给,APB1,分频器APB1,分频器输出一路供,APB1,外设使用,(PCLK1,，最大频率,36MHz),，另一路送给定时器,(Timer)1,、,2,倍频使用送给,APB2,分频器APB2,分频器分频输出一路供,APB2,外设使用,(PCLK2,，最大频率,72MHz),，另一路送给定时器,(Timer)1,倍频器使用送给,ADC,分频器ADC,分频器经过,2,、,4,、,6,、,8,分频后送给,ADC1/2/3,使用，,ADC,最大频率为,14MHz,二分频后送给,SDIO,使用6.3.4,时钟输出的使能,在以上的时钟输出中有很多是带使能控制的，如,AHB,总线时钟、内核时钟、各种,APB1,外设时钟、,APB2,外设时钟等当需要使用某模块时，必须先使能对应的时钟需要注意的是定时器的倍频器，当,APB,的分频为,1,时，它的倍频值为,1,，否则它的倍频值就为,2,连接在,APB1,上的设备,(,低速外设,),有：电源接口、备份接口、,CAN,、,USB,、,I,2,Cl,、,I,2,C2,、,UART2,、,UART3,、,SPI2,、窗口看门狗、,Timer2,、,Timer3,、,Timer4,。

注意：,USB,模块虽然需要一个单独的,48MHz,时钟信号，但它不是供,USB,模块工作的时钟，而只是提供给串行接口引擎,(SIE),使用的时钟，,USB,模块工作的时钟应该是由,APB1,提供的连接在,APB2,上的设备,(,高速外设,),有：,GPIO_ A-E,、,USARTI,、,ADC1,、,ADC2,、,ADC3,、,TIM1,、,TIM8,、,SPI1,、,。