如何入坑STM32 STM32為何能在單片機中脫穎而出

在STM32之前，都是老大頭51，帶著它的“小弟們” MSP430、AVR、PIC在單片機界呼風(fēng)喚雨。

那個時候，市場上遍布8位機，大學(xué)教材用51入門，個人、企業(yè)學(xué)單片機基本上也都在用51。

雖然AVR也有一些8位機市場，但與stc帶領(lǐng)下的51單片機是完全不能相比的。

當然，這個時候也有16位機的msp430，其他廠家單片機還有pic，高端嵌入式處理器等市場有arm7、arm9等。

這個時期的單片機市場是百花齊放、百家爭鳴，但總體來說，還是勢均力敵、一片祥和的。

那么，這個局勢是從什么時候開始打破的呢？這還得從物聯(lián)網(wǎng)的崛起說起。

原因

當時，物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）逐步進入人們的視野范圍。隨著它的發(fā)展，嵌入式領(lǐng)域?qū)τ诟咝阅芴幚砥鞯男枨蟪尸F(xiàn)爆發(fā)式增長。

雖然8位CISC（復(fù)雜指令）架構(gòu)內(nèi)核8051占據(jù)了半壁江山，但奈何其性能低下，尋址范圍受限，已經(jīng)難以適應(yīng)更多的新興應(yīng)用領(lǐng)域。

而32位架構(gòu)微處理器內(nèi)核憑借其極佳的執(zhí)行效能，不僅能滿足物聯(lián)網(wǎng)對數(shù)據(jù)處理能力的要求，還能兼顧物聯(lián)網(wǎng)的低功耗和高性能要求，斬獲物聯(lián)網(wǎng)市場的獨家寵愛。

在32位架構(gòu)微處理器中，屬ARM公司推出了面向各類嵌入式應(yīng)用的微控制器核Cortex-M內(nèi)核受到市場青睞，Cortex-M之于32位MCU就如同8051之于8位MCU。

而正是Cortex-M的出現(xiàn)，讓ST公司看到了這個內(nèi)核的強大之處——利用該內(nèi)核設(shè)計了大放光芒的STM32，打破了曾經(jīng)的單片機局面。

崛起過程

如今，我們往回看那段歷史，會發(fā)現(xiàn)一切改變都由那時發(fā)生——

從2007年6月11日推出第一代STM32產(chǎn)品——Cortex-M MCU STM32F1開始，單片機市場迎來了STM32新星，32位MCU浪潮，如期而至。

此后，芝麻開花節(jié)節(jié)高，STM32成功的故事也一直在延續(xù)。

ST公司陸續(xù)在每一年都基于新的內(nèi)核或者新的技術(shù)領(lǐng)域有所突破，發(fā)布超過了19個STM32 產(chǎn)品系列，包括一個MPU產(chǎn)品線，生產(chǎn)工藝也從180nm不斷進階到110nm、90nm和40nm。

例如：

2009年推出了全球第一款超低功耗系列STM32 L1；

2010年推出了第一款在高性能的基于90納米工藝、120 MHz 的STM32F2產(chǎn)品線；

2011年推成第一款高性能Contex-M4的處理器STM32F4；

......

2019年推出全球最為強大的第一款雙核處理器STM32MP1、最新一代混合信號Contex-M4 MCUs和世界上最大的MCU STM32H7；

2020年推出全球首顆內(nèi)置LoRa收發(fā)器的SoC——STM32WL。

“一只南美洲亞馬遜流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動幾下翅膀，可以在兩周以后引起美國德克薩斯州的一場龍卷風(fēng)。”

STM32這只小蝴蝶帶來的改變效果也很明顯。

2007年ST公司的通用MCU全球排名還只是第11位，2015年便上升到第3位，2018年上升到第2位，2018年則在中國供應(yīng)商的排名中ST公司一舉拿下第一的高地，此后數(shù)年，ST的地位幾乎無人撼動。

如何學(xué)習(xí)

入坑STM32后，我們應(yīng)該如何學(xué)習(xí)？

如今，STM32堪稱爆火，并且潛力無窮。所以，有很多人都在學(xué)STM32。

但STM32對入門者可能不是特別友好，因為知識很多，但是對于有一定開發(fā)經(jīng)驗的人來說，就是一把好兵器，它能幫你大大縮短開發(fā)周期。

那應(yīng)該如何入坑STM32呢？

(1) 根據(jù)時間表定時定量學(xué)習(xí)

大學(xué)時期，都有實驗室的學(xué)長學(xué)姐帶著入門，安排任務(wù)。

比如，基本任務(wù)是一周內(nèi)學(xué)完搭好環(huán)境、熟悉調(diào)試軟件，結(jié)合《STM32Fxxx參考手冊》、《STM32固件庫使用手冊》和光盤視頻，實現(xiàn)基本篇的GPIO應(yīng)用。

(2) 舉一反三，并通過階段任務(wù)檢查學(xué)習(xí)效果

在學(xué)習(xí)例程時，可以嘗試修改該例程的外設(shè)配置，達到舉一反三的效果。

每一周，學(xué)長學(xué)姐會根據(jù)你的學(xué)習(xí)進度，安排給你一個階段任務(wù)，用來檢查你的學(xué)習(xí)效果。

如果你是自學(xué)，那么可以根據(jù)網(wǎng)上教程和各大資源網(wǎng)站上的“STM32入門小項目合集”，主動給自己找一個小項目，把它實現(xiàn)出來。

這里我推薦正點原子的資源，畢竟每次看視頻時的片頭曲“我的未來不是夢”讓我對STM32充滿激情，當然野火、小苗、普中也不錯~

(3) 基本外設(shè)、功能會用就行，后期需要什么再去針對性地學(xué)

按部就班地把STM32知識從頭到尾系統(tǒng)性地學(xué)習(xí)完，固然很好。但是，你要知道學(xué)習(xí)單片機只是為了解決問題，我們只要在遇到問題時，能夠通過STM32解決就行。

因此，當你把基本外設(shè)、功能都差不多掌握了，程序能跑起來，并且也知道哪里可以修改、修改成什么就已經(jīng)基本入門了。

此后，你可以通過一些大大小小項目，鞏固理解和探索新功能，你的經(jīng)驗也隨之增加。

(4) 學(xué)好C語言，可以學(xué)著畫PCB制板、焊接

軟件和硬件都要兩手抓。C語言對于STM32的學(xué)習(xí)至關(guān)重要，C語言不好，還跑什么代碼？學(xué)會畫板子、焊板子，這樣有什么需求，都可以自己添加。

當然，上面的建議都是給0基礎(chǔ)的STM32入門者，若是你有一定基礎(chǔ)，那當然是對癥下藥，哪里不會補哪里。

學(xué)海無涯，勇于探索新技術(shù)

“學(xué)海無涯、永無止境”，更何況是每一年都在推陳出新的STM32。

事實上，STM32 的開發(fā)方式已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。

比如：

2014 年，ST 公司推出了 HAL 庫和 MCU 圖形化配置軟件STM32CubeMX。

2017 年年底，ST 公司收購了 Atollic 公司，把專業(yè)版 TrueSTUDIO 轉(zhuǎn)為免費軟件。

2019 年 4 月，ST 公司正式推出了自己的 STM32 程序開發(fā) IDE 工具軟件 STM32CubeIDE1.0.0，打造了一個完整的 STM32Cube 生態(tài)系統(tǒng)。

而STM32Cube 生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)完全拋棄了早期的標準外設(shè)庫，STM32 系列 MCU 都提供 HAL固件庫以及其他一些擴展庫。

STM32Cube 生態(tài)系統(tǒng)的兩個核心軟件是STM32CubeMX 和STM32CubeIDE，且都是由 ST 官方免費提供的。

使用 STM32CubeMX 可以進行 MCU 的系統(tǒng)功能和外設(shè)圖形化配置，可以生成STM32CubeIDE 項目框架代碼，包括系統(tǒng)初始化代碼和已配置外設(shè)的初始化代碼。

如果用戶想在生成的 STM32CubeIDE 初始項目的基礎(chǔ)上添加自己的應(yīng)用程序代碼只需把用戶代碼寫在代碼沙箱段內(nèi)，就可以在 STM32CubeMX 中修改 MCU 設(shè)置，重新生成代碼，而不會影響用戶已經(jīng)添加的程序代碼。

由此看來，使用STM32CubeMX 和 TrueSTUDIO 進行STM32 開發(fā)是一個良好的組合方式！

編輯：黃飛

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