《STMFx简介》PPT课件.ppt

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1、3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,3.1 STM32系列微控制器,3.1 STM32系列微控制器,ST意法半导体公司产品ARM Cortex-M3内核 32位微控制器高性能、低成本、低功耗、嵌入式应用STM32F100：超值型STM32F101：基本型（标准型）入门产品；工作在36MHz；16位MCU的价格，32位的性能STM32F102：USB基本型STM32F103：增强型同类产品性能

2、最高；时钟72MHz；16K-512K闪存带有更多片内SRAM 和 更丰富的外设STM32F105或107：互联型STM32L：超低功耗型,STM32F103xx中小容量型各系列外设资源,3.1 STM32系列微控制器,STM32 F 103 C 8 T 6 A,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,3.2 STM32F10 x内部结构,基本型与增强型配置的差异,3.2 STM32F10 x内

3、部结构,ARM Cortex-M3模块结构,3.2 STM32F10 x内部结构,3.2 STM32F10 x内部结构,四个主动单元M3内核的ICode总线(I-bus)、DCode总线(D-bus)、系统总线(S-bus)、DMA(DMA1、DMA2、以太网DMA)四个被动单元内部SRAM、内部闪存、FSMC、AHB到APB桥ICode总线将M3内核的指令总线与FLASH指令接口相连，用于指令预取DCode总线将M3内核的数据总线与FLASH数据接口相连，常量加载和调试,3.2 STM32F10 x内部结构,系统总线将M3内核的系统总线与总线矩阵相连，协调内核与DMA访问DMA总线将DMA的

4、AHB主控接口与总线矩阵相连，协调CPU的DCode和DMA到SRAM、闪存、外设的访问总线矩阵协调内核系统总线和DMA主控总线间的访问仲裁，仲裁采用轮换算法包含DCode、系统总线、DMA1和DMA2总线、被动单元AHB到APB桥两个AHB/APB桥在AHB和两个APB总线间提供同步连接APB1速度限于36MHz，APB2全速最高72MHz,3.2 STM32F10 x内部结构,3.2 STM32F10 x内部结构,3.2 STM32F10 x内部结构,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动

5、模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,3.3 时钟结构,3.3 时钟结构,3.3 时钟结构,系统复位后，所有外设全部关闭，但 SRAM 和 FLASH接口（FLITF）除外使用外设之前需打开该外设时钟设置 RCCAHBENR 寄存器参见PDF资料,3.3 时钟结构,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,存储组织：Cortex-M3

6、的存储系统采用统一编址方式，小端方式4GB 的线性地址空间内，寻址空间被分成 8 个主块block0-block7每块512MB片内Flash：从 0 x00000000开始片内SRAM：从 0 x20000000开始包括：代码空间数据空间位段、位段别名寄存器片上外设外部存储器外部外设,3.4 存储结构,地址范围固定分配给处理器系统控制寄存器、位段区域、位段别名,3.4 存储结构,存储器映射：,3.4 存储结构,3.4 存储结构,存储器映射：,3.4 存储结构,存储器映射：,3.4 存储结构,存储器映射：,3.4 存储结构,存储器映射：,FLASH由 Main Block 和 Informat

7、ion Block组成Main Block：存放用户程序，最高512KB地址范围：0 x0800 0000 0 x0807 FFFF小容量：16K-32K，最大4Kx64bit，共32x1K页中容量：64K-128K，最大16Kx64bit，共128x1K页大容量：256K-512K，最大64Kx64bit，共256x2K页小容量：16K-32K，最大4Kx64bit，共32x1K页互联型：最大32Kx64bit，共128x2K页Information Block：System Memory 2KB：0 x1FFF F000 0 x1FFF F7FFISP Bootloader程序Option

8、 Bytes 16B：0 x1FFF F800 0 x1FFF F80F特殊区域FLASH,3.4 存储结构,FLASH,3.4 存储结构,SRAM最大64KB地址范围：0 x2000 0000 0 x2000 FFFF,3.4 存储结构,片上外设地址映射：,3.4 存储结构,位段(bit-band)、位段别名M3存储空间中包括两个位段区，该区域即可字操作，又可位操作SRAM最低1MB空间：0 x2000 0000 0 x200F FFFF外设最低1MB空间：0 x4000 0000 0 x400F FFFF为方便位段区的操作，安排了两个32M的位段别名区位段区中每一位 映射 位段别名区中的一

9、个字通过对别名区中某个字的读写操作，可以实现对位段区中某一位的读写操作别名区，2个32MB：SRAM：0 x2200 0000 0 x21FF FFFF外设：0 x4200 0000 0 x41FF FFFF,3.4 存储结构,3.4 存储结构,位段(bit-band)、位段别名,位段(bit-band)、位段别名位段别名区中的字与位段区的位映射公式：bit_word_addr=bit_band_base+(byte_offset x 32)+bit_number x 4例如：SRAM位段区中地址0 x20000300字节中位2 被映射到别名区中的地址为：0 x22006008=0 x2200

10、0000+(0 x300 x 32)+(2 x 4),3.4 存储结构,对别名区中某个字进行写操作：该字的第 0 位将影响位段区中对应的位对别名区中某个字进行读操作：若位段区中对应的位为 0 则读的结果为 0 x0若位段区中对应的位为 1 则读的结果为 0 x1对别名区的读写可以实现对位段区中每一位的原子操作，而且仅只需要一条指令即可实现,3.4 存储结构,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点

11、,3.5 启动模式,STM32系统启动区：0 x0000 0000 0 x0007 FFFF，512KB系统启动之后：CPU从位于0 x0000 0000地址处的启动区开始执行代码该区实际既无FLASH，有无SRAM，通过引导配置后，将实际引导区映射到启动区系统复位后，在SYSCLK第4个上升沿，BOOT管脚的状态被保存用户通过设置BOOT1，BOOT0的引脚状态选择启动模式CPU从位于0 x0000 0000地址处的启动区开始执行代码0 x0000 0000 实际是SP0 x0000 0004 是执行代码的地址即使被映射到启动区，仍然可以在原存储空间访问相关存储器从待机模式退出后，BOOT引

12、脚状态被重新保存待机时，BOOT管脚需保持,3.5 启动模式,STM32F10 x通过配置 BOOT1:0引脚选择三种不同启动模式,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,3.6 片上外设,STM32F10 x外设,3.6 片上外设,STM32F103xx增强型大容量外设,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储

13、结构3.5 启动模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,3.7 GPIO结构,共5 x 16个I/O口PA0 PA15PB0 PB15PC0 PC15PD0 PD15PE0 PE153.3V与5V兼容PA8 PA15PB2 PB4、PB6 PB15PC6 PC12PD0 PD15PE0 PE15仅支持3.3VPA0 PA7，兼做 ADC_IN0 ADC_IN7PB0 PB1，兼做 ADC_IN8 ADC_IN9PB5PC0 PC5，兼做 ADC_IN10 ADC_IN15PC13 PC15,3.7 GPIO结构,3.7 GPIO结构

14、输入,3.7 GPIO结构输出,3.7 GPIO结构复用功能,3.7 GPIO结构ADC,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,见STM32F103手册“3 Pinouts and pin descriptions”,3.8 引脚,3.8 引脚,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动模式,3.

15、6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,3.9 开发工具,3 STM32F10 x简介,3.1 STM32系列微控制器3.2 STM32F10 x内部结构3.3 时钟结构3.4 存储结构3.5 启动模式,3.6 片上外设3.7 GPIO结构3.8 引脚3.9 开发工具3.10 STM32系列的优点,3.10 STM32系列的优点,先进的内核结构STM32系列使用了ARM最新的、先进架构Cortex-M3内核优秀的功耗控制STM32处理器具有三种低功耗模式运行模式时使用高效的动态耗电机制，在Flash中以72MHz全速运行时，如果开启外部时钟，

16、处理器仅耗电27mA待机状态时极低耗电，典型值2uA电池供电时，提供低电压2.03.6V工作能力灵活的时钟控制机制，用户可以根据自己所需的耗电/性能要求进行合理优化RTC可独立供电，外接纽扣电池供电,3.10 STM32系列的优点,性能出众而且功能创新的片上外设STM32 处理器片上外设的优势来源于双 APB 总线结构其中有一个高速 APB，速度可达CPU 的运行频率，连接到该总线上的外设能以更高的速度运行USB:12Mbit/s USART:4.5Mbit/sSPI:18Mbit/s IIC:400kHzGPIO:18MHz翻转 PWM:定时器72MHz输入针对 MCU 应用中最常见的电机控

17、制，STM32 对片上外围设备进行一些功能创新内嵌适合三相无刷电机控制的定时器和ADC高级PWM定时器提供：6路PWM输出 死去产生 边沿对齐和中心对齐波形编码器输入 霍尔传感器 完整的向量控制环紧急故障停机、可与2路ADC同步、与其它定时器同步可编程防范机制可用于防止对寄存器的非法写入双通道ADC采样/保持，12位1uS，连续/独立模式，多触发源等等,高度的集成整合STM32 处理器最大程度地实现集成，尽可能地减少对外部器件的要求内嵌电源监控器，带上电复位、低电压检测、掉电检测自带时钟的看门狗定时器一个主晶振(416MHz晶振)驱动整个系统，内嵌PLL产生多种频率；RTC时钟可内部也可外部晶振(32kHz)内嵌精密8MHz RC振荡电路，可作为主时钟LQPF封装仅需7个滤波电容 易于开发，可使产品快速进入市场,3.10 STM32系列的优点,请继续学习,