stm32系列簡(jiǎn)介與stm32 esp32性能比較

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

STM32系列

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

STM32系列專(zhuān)為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)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(gòu)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(ài)思考的單片機(jī)愛(ài)好者，簡(jiǎn)單的分析一下。

首先說(shuō)STM32，這個(gè)大家應(yīng)該是比較熟悉了。意法半導(dǎo)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(jià)的F0系列，有高速的F7系列等等。我們可以通過(guò)下面的這個(gè)圖，有一個(gè)大致的了解：

所以，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，STM32不是一個(gè)具體的單片機(jī)型號(hào)，而是一個(gè)或者多個(gè)系列的，基于ARM內(nèi)核的單片機(jī)家族的統(tǒng)稱(chēng)。

那么，ESP32是什么？

它是樂(lè)鑫公司推出的一款采用兩個(gè)哈佛結(jié)構(gòu) Xtensa LX6 CPU 構(gòu)成的擁有雙核系統(tǒng)的芯片。所有的片上存儲(chǔ)器、片外存儲(chǔ)器以及外設(shè)都分布在兩個(gè) CPU 的數(shù)據(jù)總線(xiàn)和／或指令總線(xiàn)上。

相比于STM32的一個(gè)大家族，ESP32雖然也代表一個(gè)系列，但目前來(lái)說(shuō)，這個(gè)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(duì)比？先看ESP32的硬件，我直接放官方數(shù)據(jù)手冊(cè)里的配置：

功能框圖如下：

模塊（非芯片）的引腳分布如下：

你會(huì)發(fā)現(xiàn)，ESP32這個(gè)模塊的IO并不多，估計(jì)也就30個(gè)左右（芯片有34個(gè)，但是模塊中外接FLASH用掉了一些）。但是你會(huì)發(fā)現(xiàn)它有幾個(gè)特點(diǎn)：

1、集成了非常多的外設(shè)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(gè)IO都有多個(gè)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(gè)4MB的flash。大的不像話(huà)！

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

4、有wifi和藍(lán)牙！當(dāng)前兩者不能同時(shí)使用。

那么，它如何跟STM32對(duì)比？或者說(shuō)，我們用STM32的哪一款來(lái)和ESP32進(jìn)行對(duì)比呢？

這里，我關(guān)注的因素是價(jià)格！也就是說(shuō)，選擇和ESP32模塊價(jià)格接近的STM32芯片來(lái)對(duì)比！

為什么選ESP32模塊而不是芯片？因?yàn)閲?guó)內(nèi)的廠(chǎng)家安信可對(duì)樂(lè)鑫公司的芯片做了一個(gè)比較成熟的模塊封裝，而國(guó)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(jià)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(gè)STM32系列里，價(jià)格在20元左右的芯片。這里，我選了STM32F407VET6，關(guān)于該芯片的配置，我直接放個(gè)圖，大家體驗(yàn)一下（ps：這是一個(gè)100管腳的芯片）。

對(duì)比這兩者，你會(huì)發(fā)現(xiàn)STM32F407有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

1、GPIO非常多，82個(gè)，UART、IIC、SPI、PWM、AD、DA等功能也很多，但不會(huì)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(yùn)算能力210DMIPS，也低了一些。

3、flash和ram都相對(duì)小一些。

4、有線(xiàn)網(wǎng)口，不能無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)。

經(jīng)過(guò)對(duì)比，你會(huì)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(qiáng)大，通過(guò)wifi接入網(wǎng)絡(luò)，專(zhuān)門(mén)為物聯(lián)網(wǎng)而生；而STM32偏向管腳豐富、功能全面，雖然沒(méi)有wifi和藍(lán)牙，速度也沒(méi)有ESP32快，但是可以通過(guò)網(wǎng)口接入網(wǎng)絡(luò)，可以控制更多的外設(shè)，為消費(fèi)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(xiàng)目需求來(lái)進(jìn)行芯片的選型。

ESP32對(duì)比ESP8266

在你的項(xiàng)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(guò)比較ESP32和ESP8266來(lái)回答這些問(wèn)題，并涵蓋每個(gè)板的優(yōu)缺點(diǎn)。

ESP32和ESP8266是性?xún)r(jià)比非常高的Wi-Fi模塊，非常適合物聯(lián)網(wǎng)（IoT）領(lǐng)域的DIY項(xiàng)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(yùn)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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，這使得它們與Arduino等其他微控制器區(qū)別開(kāi)來(lái)。這意味著你可以通過(guò)Wi-Fi或藍(lán)牙（ESP32）以極低的價(jià)格輕松地遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控設(shè)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(lán)牙4.2和藍(lán)牙低功耗。此外，ESP32配有觸摸感應(yīng)針腳，可用于喚醒ESP32深度睡眠，內(nèi)置霍爾效應(yīng)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(jià)大約在6美元到12美元之間，但ESP8266的售價(jià)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(shè)置的代碼。這是可能的，因?yàn)镋SP32芯片的多路復(fù)用功能允許你為同一個(gè)引腳分配多個(gè)功能。

如果你沒(méi)有在代碼上設(shè)置它們，它們將位于默認(rèn)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(shè)置PWM信號(hào)，并在代碼上設(shè)置可配置的頻率和占空比。

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

此外，ESP32包含10個(gè)電容感應(yīng)GPIO，可檢測(cè)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(duì)兩個(gè)板進(jìn)行編程。

這是一件好事，特別適合那些習(xí)慣Arduino編程并熟悉Arduino編程語(yǔ)言的人。

使用Arduino IDE開(kāi)始使用ESP32或ESP8266并讓你的第一個(gè)項(xiàng)目運(yùn)行非常簡(jiǎn)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(shuō)明）；在Arduino IDE中安裝ESP32板（Mac和Linux說(shuō)明書(shū)）；如何在Arduino IDE中安裝ESP8266板等。

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

MicroPython Firwmare - ESP32 vs ESP8266

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

MicroPython是針對(duì)微控制器和嵌入式系統(tǒng)的Python 3的重新實(shí)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(gè)板兼容（與使用Arduino IDE時(shí)不同）。這意味著大多數(shù)時(shí)候你可以為ESP32和ESP8266使用相同的腳本。

所以，此時(shí)你應(yīng)該問(wèn)： 我應(yīng)該買(mǎi)ESP8266還是ESP32？

這真的取決于你想做什么。兩塊板都有使用的價(jià)值，兩者都有利有弊。

ESP8266比ESP32便宜。雖然它沒(méi)有那么多的功能，但對(duì)大多數(shù)簡(jiǎn)單的DIY物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目來(lái)說(shuō)效果都不錯(cuò)。此外，由于它“較舊”，因此在軟件方面受到更多支持，你可能會(huì)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(méi)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(yīng)該使用ESP32。

ESP32比ESP8266 功能更強(qiáng)大，包含更多具有多種功能的GPIO，更快的Wi-Fi，并且還支持藍(lán)牙。很多人認(rèn)為ESP32比ESP8266更難處理，因?yàn)樗鼜?fù)雜。在我們看來(lái)，ESP32編程與ESP8266一樣容易，特別是如果你打算用Arduino語(yǔ)言或MicroPython編程它。

另一方面，ESP32也有一些缺點(diǎn)。首先，它比ESP8266貴。因此，如果你正在制作一個(gè)簡(jiǎn)單的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，那么ESP8266可能會(huì)以更低的價(jià)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(kāi)發(fā)的，因此支持更少，錯(cuò)誤更多。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這些問(wèn)題將得到解決，兩個(gè)開(kāi)發(fā)板都將有各自應(yīng)用的空間。

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