stm32系列簡介與stm32 esp32性能比較

STM32應該是比較熟悉的一個系列的單片機，而ESP32相對陌生一些。但是從名字看，兩者應該都是32位單片機。那么兩者之間到底有什么關聯(lián)，或者性能哪個好一些，哪個差一些呢？

STM32系列

意法半導體 （STMicroelectronics） 集團于1987年6月成立，是由意大利的SGS 微電子公司和法國Thomson 半導體公司合并而成。1998年5月，SGS-THOMSON Microelectronics 將公司名稱改為意法半導體有限公司，意法半導體是世界最大的半導體公司之一。

STM32系列專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用設計的ARM Cortex?-M0，M0+，M3， M4和M7內(nèi)核（ST‘s product portfolio contains a comprehensive range of microcontrollers， from robust， low-cost 8-bit MCUs up to 32-bit ARM-based Cortex?-M0 and M0+， Cortex?-M3， Cortex?-M4 Flash microcontrollers with a great choice of peripherals. ST has also extended this range to include an ultra-low-power MCU platform） 。

按內(nèi)核架構分為不同產(chǎn)品：主流產(chǎn)品（STM32F0、STM32F1、STM32F3）、超低功耗產(chǎn)品（STM32L0、STM32L1、STM32L4、STM32L4+）、高性能產(chǎn)品（STM32F2、STM32F4、STM32F7、STM32H7）

今天，做為愛思考的單片機愛好者，簡單的分析一下。

首先說STM32，這個大家應該是比較熟悉了。意法半導體在2007年6月11日發(fā)布了全球首款STM32產(chǎn)品，也就是F1系列，基于ARM-CORTEX內(nèi)核。在其后的幾年，陸陸續(xù)續(xù)發(fā)布了不同定位、不同方向的多款產(chǎn)品。有面向低功耗的L系列，有高性能的F2和F4系列，有低價的F0系列，有高速的F7系列等等。我們可以通過下面的這個圖，有一個大致的了解：

所以，你會發(fā)現(xiàn)，STM32不是一個具體的單片機型號，而是一個或者多個系列的，基于ARM內(nèi)核的單片機家族的統(tǒng)稱。

那么，ESP32是什么？

它是樂鑫公司推出的一款采用兩個哈佛結構 Xtensa LX6 CPU 構成的擁有雙核系統(tǒng)的芯片。所有的片上存儲器、片外存儲器以及外設都分布在兩個 CPU 的數(shù)據(jù)總線和／或指令總線上。

相比于STM32的一個大家族，ESP32雖然也代表一個系列，但目前來說，這個系列的成員還是比較少的，我們看下：

那么，兩者之間該如何對比？先看ESP32的硬件，我直接放官方數(shù)據(jù)手冊里的配置：

功能框圖如下：

模塊（非芯片）的引腳分布如下：

你會發(fā)現(xiàn)，ESP32這個模塊的IO并不多，估計也就30個左右（芯片有34個，但是模塊中外接FLASH用掉了一些）。但是你會發(fā)現(xiàn)它有幾個特點：

1、集成了非常多的外設接口，SPI、IIC、IIS、AD、DA、PWM、IR、UART、CAN等等。IO數(shù)量有限，所以基本上每個IO都有多個功能。

2、片內(nèi)flash和ram很大，flash有448KB，ram有520KB。而模塊上直接掛了一個4MB的flash。大的不像話！

3、速度快！雖然外接晶體的頻率只有40MHZ，但通過內(nèi)部主頻可以支持80MHZ、160MHZ、240MHZ，運算能力高達600MIPS。

4、有wifi和藍牙！當前兩者不能同時使用。

那么，它如何跟STM32對比？或者說，我們用STM32的哪一款來和ESP32進行對比呢？

這里，我關注的因素是價格！也就是說，選擇和ESP32模塊價格接近的STM32芯片來對比！

為什么選ESP32模塊而不是芯片？因為國內(nèi)的廠家安信可對樂鑫公司的芯片做了一個比較成熟的模塊封裝，而國內(nèi)工程師更熟悉的都是模塊。

ESP32-S的模塊在安信可淘寶店的售價是18.9元（注意，模塊形式的ESP32有一片外掛的FLASH，大小是4MB），如下：

所以，這里我們找一個STM32系列里，價格在20元左右的芯片。這里，我選了STM32F407VET6，關于該芯片的配置，我直接放個圖，大家體驗一下（ps：這是一個100管腳的芯片）。

對比這兩者，你會發(fā)現(xiàn)STM32F407有以下幾個特點：

1、GPIO非常多，82個，UART、IIC、SPI、PWM、AD、DA等功能也很多，但不會出現(xiàn)ESP32那種GPIO不夠用的情況。

2、主頻168MHZ，比ESP32的240HMZ低了一些。運算能力210DMIPS，也低了一些。

3、flash和ram都相對小一些。

4、有線網(wǎng)口，不能無線上網(wǎng)。

經(jīng)過對比，你會發(fā)現(xiàn)兩者基本是有各自不同的定位。ESP32偏向體積小巧、速度超快、功能強大，通過wifi接入網(wǎng)絡，專門為物聯(lián)網(wǎng)而生；而STM32偏向管腳豐富、功能全面，雖然沒有wifi和藍牙，速度也沒有ESP32快，但是可以通過網(wǎng)口接入網(wǎng)絡，可以控制更多的外設，為消費電子和工業(yè)控制而生。

所以，兩者的定位并不相同，做為工程師的你，一定要根據(jù)自己的項目需求來進行芯片的選型。

ESP32對比ESP8266

在你的項目中使用ESP32或ESP8266嗎？ESP32和ESP8266有什么區(qū)別？在本文中，我們將通過比較ESP32和ESP8266來回答這些問題，并涵蓋每個板的優(yōu)缺點。

ESP32和ESP8266是性價比非常高的Wi-Fi模塊，非常適合物聯(lián)網(wǎng)（IoT）領域的DIY項目。

兩款芯片都屬于32位處理器。ESP32是雙核160MHz至240MHz CPU，而ESP8266是單核處理器，運行頻率為80MHz。

這些WiFi模塊都帶有GPIO，支持SPI，I2C，UART等各種協(xié)議。最好的部分是它們帶有無線網(wǎng)絡，這使得它們與Arduino等其他微控制器區(qū)別開來。這意味著你可以通過Wi-Fi或藍牙（ESP32）以極低的價格輕松地遠程控制和監(jiān)控設備。

規(guī)格：ESP32 vs ESP8266

該ESP32是ESP8266繼任者。它增加了額外的CPU內(nèi)核，更快的Wi-Fi，更多的GPIO，并支持藍牙4.2和藍牙低功耗。此外，ESP32配有觸摸感應針腳，可用于喚醒ESP32深度睡眠，內(nèi)置霍爾效應傳感器和內(nèi)置溫度傳感器。

兩塊板都非常便宜，但ESP32的成本略高。雖然ESP32的售價大約在6美元到12美元之間，但ESP8266的售價卻在4美元到6美元之間（但這取決于你獲得它們的位置）。

ESP32上有更多GPIO

該ESP32有更多的GPIO比ESP8266，你可以決定哪些引腳UART，I2C，SPI -你只需要設置的代碼。這是可能的，因為ESP32芯片的多路復用功能允許你為同一個引腳分配多個功能。

如果你沒有在代碼上設置它們，它們將位于默認定義的引腳上，如下圖所示（這是ESP32 DEVKIT V1 DOIT板的示例 - 引腳位置可能因制造商而異）。

PWM，ADC等

你可以在任何GPIO中設置PWM信號，并在代碼上設置可配置的頻率和占空比。

對于模擬引腳，這些是靜態(tài)的，但ESP32支持18個通道（模擬使能引腳）上的測量，而ESP8266只有一個10位ADC引腳。ESP32還支持兩個8位DAC通道。

此外，ESP32包含10個電容感應GPIO，可檢測觸摸并可用于觸發(fā)事件，或喚醒ESP32深度睡眠。

Arduino IDE - ESP32 vs ESP8266

ESP32和ESP8266板的編程方法有很多種。目前，可以使用Arduino IDE編程環(huán)境對兩個板進行編程。

這是一件好事，特別適合那些習慣Arduino編程并熟悉Arduino編程語言的人。

使用Arduino IDE開始使用ESP32或ESP8266并讓你的第一個項目運行非常簡單。網(wǎng)上有非常多的指南操作：比如在Arduino IDE中安裝ESP32板（Windows說明）；在Arduino IDE中安裝ESP32板（Mac和Linux說明書）；如何在Arduino IDE中安裝ESP8266板等。

雖然你可以使用Arduino IDE對兩個板進行編程，但它們可能與相同的庫和命令不兼容。有些庫只與其中一個板兼容。這意味著大多數(shù)時候你的ESP8266代碼與ESP32不兼容。但是，通常你只需要進行一些修改。

MicroPython Firwmare - ESP32 vs ESP8266

另一種對ESP32和ESP8266板進行編程的流行方法是使用MicroPython固件。

MicroPython是針對微控制器和嵌入式系統(tǒng)的Python 3的重新實現(xiàn)。MicroPython與常規(guī)Python非常相似。因此，如果你已經(jīng)知道如何使用Python編程，那么你也知道如何在MicroPython中編程。

在MicroPython中，大多數(shù)Python腳本都與兩個板兼容（與使用Arduino IDE時不同）。這意味著大多數(shù)時候你可以為ESP32和ESP8266使用相同的腳本。

所以，此時你應該問： 我應該買ESP8266還是ESP32？

這真的取決于你想做什么。兩塊板都有使用的價值，兩者都有利有弊。

ESP8266比ESP32便宜。雖然它沒有那么多的功能，但對大多數(shù)簡單的DIY物聯(lián)網(wǎng)項目來說效果都不錯。此外，由于它“較舊”，因此在軟件方面受到更多支持，你可能會更容易找到幫助。但是，它在GPIO映射方面有一些限制，它可能沒有足夠的引腳用于你打算執(zhí)行的操作。如果是這種情況，你應該使用ESP32。

ESP32比ESP8266 功能更強大，包含更多具有多種功能的GPIO，更快的Wi-Fi，并且還支持藍牙。很多人認為ESP32比ESP8266更難處理，因為它更復雜。在我們看來，ESP32編程與ESP8266一樣容易，特別是如果你打算用Arduino語言或MicroPython編程它。

另一方面，ESP32也有一些缺點。首先，它比ESP8266貴。因此，如果你正在制作一個簡單的物聯(lián)網(wǎng)項目，那么ESP8266可能會以更低的價格成功。此外，由于它比ESP8266更新，并非所有軟件都是為了充分利用ESP32功能而開發(fā)的，因此支持更少，錯誤更多。但從長遠來看，這些問題將得到解決，兩個開發(fā)板都將有各自應用的空間。

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