淺談關(guān)于STM32軟硬件兼容性相關(guān)的知識

Ⅰ、寫在前面

很多朋友初學(xué)STM32的時(shí)候，對STM32芯片很多相關(guān)知識都不是很了解，導(dǎo)致了在學(xué)習(xí)的路上很迷茫，甚至半途放棄。希望本文的內(nèi)容對初學(xué)的朋友有一定幫助。

常見問題：

1.我開發(fā)板是STM32F103ZE芯片，但網(wǎng)上找到的軟件工程基于STM32F103R8芯片的，我能直接將工程下載并調(diào)試嗎？

2.我有STM32F205R8的原理圖和封裝庫，但現(xiàn)在需要畫STM32F405RC芯片的板子，能直接替換使用嗎？

以上問題在你閱讀本文之后就會得到比較明確的答案。

關(guān)于本文的更多詳情請往下看。

Ⅱ、本文要點(diǎn)

從本文的標(biāo)題可以看得出來，主要是站在“STM32兼容性”的角度來分析問題。

在開發(fā)STM32項(xiàng)目中，往往是軟件工程師、硬件工程師相互配合完成一個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)。STM32兼容性其實(shí)是分硬件和軟件：

硬件兼容性：主要考慮的就是不同型號芯片引腳上是否可以通用。

軟件兼容性：單純的從芯片出發(fā)考慮問題，和硬件開發(fā)相比，軟件開發(fā)需要考慮的問題就有很多。ST公司為了讓軟件開發(fā)工程師能很好的移植代碼，在軟件（庫）兼容性上做的就很好，基本上很多芯片都可以相互使用共同的底層代碼。

本文就結(jié)合ST官網(wǎng)最新手冊及相關(guān)資料，從硬件和軟件角度來簡單講述一下STM32兼容性的問題，希望對你有所幫助。

【下面內(nèi)容牽涉到STM32芯片數(shù)據(jù)手冊、參考手冊，可以下載數(shù)據(jù)手冊查看詳情。相關(guān)文章：開發(fā)STM32相關(guān)資料下載】

Ⅲ、硬件兼容性

硬件兼容性針對的主要是硬件工程師，但作為STM32的軟件工程師也是有必要了解的。

不管是前面說的用不同芯片的原理圖和封裝庫，還是你從一個(gè)項(xiàng)目拷貝部分器件到另一個(gè)項(xiàng)目，在得知STM32硬件兼容性之后，有很多工作都可以省略。

比如：你前面項(xiàng)目使用STM32F205R8設(shè)計(jì)的PCB板子，現(xiàn)在新的項(xiàng)目使用STM32F405RC，而且外部器件只有很小地方的改動，有很多外設(shè)器件和前面項(xiàng)目相同。這時(shí)，你的PCB很大一部分走線布局都可以不變，這樣就不用費(fèi)盡心思、花費(fèi)大部分時(shí)間從新再次設(shè)計(jì)那不用修改的部分。

對應(yīng)硬件工程師來說，開發(fā)STM32主要就是選型，可以在官網(wǎng)下載芯片選型手冊、芯片手冊來進(jìn)行參考：

下面就以LQFP64封裝為例，將（F0 - F4）不同系列、型號芯片的引腳圖進(jìn)行對比，相信你們看了引腳圖，就會明白其實(shí)STM32大部分芯片（相同封裝）是可以兼容的。

1.STM32F0系列

2.STM32F1系列

3.STM32F2系列

4.STM32F3系列

5.STM32F4系列

6.綜上所述

以上截圖來自ST官網(wǎng)最新數(shù)據(jù)手冊，可自行到官網(wǎng)下載。

從上面可以看得出來，大部分相同封裝的芯片在引腳上基本上相同。我們雖然是以LQFP64封裝為例，其它封裝也是類似的具有很高的兼容性。

【注意：我這里說的是大部分，不是完全（可能存在略微差異）。因此，在選擇芯片型號時(shí)請查看對應(yīng)數(shù)據(jù)手冊?！?/p>

Ⅳ、軟件兼容性

查看本文的讀者應(yīng)該大部分都是從事軟件開發(fā)的工程師，ST公司推出的芯片在硬件上做了相當(dāng)好的兼容性，在軟件上也不落后，同樣做了很好的兼容性。不管你是利用寄存器還是固件庫（標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫和HAL庫）開發(fā)STM32，軟件的移植都是很方便的。

這里說的軟件兼容性，主要從兩個(gè)方面來說：寄存器 和 固件庫：

1.固件庫開發(fā)

這里主要考慮固件庫函數(shù)接口一致性的問題。同一系列的芯片固件庫接口都是一樣的，跨系列芯片固件庫其實(shí)ST公司也是做得很好，函數(shù)接口基本上也差不多相同。

說這么一個(gè)實(shí)例吧：硬件上，我將F207芯片的替換為F407芯片；軟件上，我將之前F207的程序移植到F407上依然可以運(yùn)行。

上面這個(gè)實(shí)例說明ST跨系列的芯片也是可以做到軟硬件兼容的。

下面以標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫來講述一下軟件的兼容性。

A.啟動文件

同一系列芯片的啟動文件在標(biāo)準(zhǔn)庫里面一般有幾個(gè)，為什么有幾個(gè)呢？原因很簡單，芯片資源存在一定的不同，一般是向下兼容的。也就是說大容量芯片資料包含小容量芯片資源。

【對比工具Beyond Compare介紹、下載、安裝、破解與基本使用方法】

利用對比工具對F1固件庫啟動文件：

從上面對比情況可以看見，其實(shí)中等容量芯片相比大容量芯片資源要少一些，也就是說中等容量芯片可以在大容量芯片中運(yùn)行。

B.初始化配置源代碼

接觸多系列芯片的朋友可能會發(fā)現(xiàn)，很多資源初始化配置大同小異，基本上差不多，USART串口初始化配置源代碼各個(gè)系列基本都是如下一些參數(shù)：

2.寄存器開發(fā)

從軟件角度來分析，其兼容性牽涉到底層一點(diǎn)的東西，那就是資源模塊的寄存器（偏移地址）。也可以說各個(gè)資源模塊內(nèi)容很多相同之處。

截取各個(gè)系列USART寄存器：

從上面截圖可以看見，其模塊寄存器基本上差不多。這里最底層對應(yīng)的上層應(yīng)用代碼兼容性就可以做的很好。

Ⅴ、說明

上面說的內(nèi)容是針對大部分ST的MCU芯片，當(dāng)然也不是完全，請根據(jù)實(shí)際情況來分析是否完全兼容。

看完上面內(nèi)容之后，應(yīng)該明白我前面文章提供的軟件工程適合哪些芯片。

以上總結(jié)僅供參考，若有不對之處，敬請諒解。