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標(biāo)簽 > STM32F4
STM32F4是由ST（意法半導(dǎo)體）開發(fā)的一種高性能微控制器。其采用了90 納米的NVM 工藝和ART（自適應(yīng)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator?）。
ST（意法半導(dǎo)體）推出了以基于ARM® Cortex™-M4為內(nèi)核的STM32F4系列高性能微控制器，其采用了90 納米的NVM 工藝和ART（自適應(yīng)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator™）。
ART技術(shù)使得程序零等待執(zhí)行，提升了程序執(zhí)行的效率，將Cortext-M4的性能發(fā)揮到了極致，使得STM32 F4系列可達(dá)到210DMIPS@168MHz。
自適應(yīng)實(shí)時(shí)加速器能夠完全釋放Cortex-M4 內(nèi)核的性能；當(dāng)CPU 工作于所有允許的頻率（≤168MHz）時(shí)，在閃存中運(yùn)行的程序，可以達(dá)到相當(dāng)于零等待周期的性能。
STM32F4系列微控制器集成了單周期DSP指令和FPU（floating point unit，浮點(diǎn)單元），提升了計(jì)算能力，可以進(jìn)行一些復(fù)雜的計(jì)算和控制。
STM32 F4系列引腳和軟件兼容于當(dāng)前的STM32 F2系列產(chǎn)品。
STM32F4是由ST（意法半導(dǎo)體）開發(fā)的一種高性能微控制器。其采用了90 納米的NVM 工藝和ART（自適應(yīng)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator™）。
簡介
ST（意法半導(dǎo)體）推出了以基于ARM® Cortex™-M4為內(nèi)核的STM32F4系列高性能微控制器，其采用了90 納米的NVM 工藝和ART（自適應(yīng)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator™）。
ART技術(shù)使得程序零等待執(zhí)行，提升了程序執(zhí)行的效率，將Cortext-M4的性能發(fā)揮到了極致，使得STM32 F4系列可達(dá)到210DMIPS@168MHz。
自適應(yīng)實(shí)時(shí)加速器能夠完全釋放Cortex-M4 內(nèi)核的性能；當(dāng)CPU 工作于所有允許的頻率（≤168MHz）時(shí)，在閃存中運(yùn)行的程序，可以達(dá)到相當(dāng)于零等待周期的性能。
STM32F4系列微控制器集成了單周期DSP指令和FPU（floating point unit，浮點(diǎn)單元），提升了計(jì)算能力，可以進(jìn)行一些復(fù)雜的計(jì)算和控制。
STM32 F4系列引腳和軟件兼容于當(dāng)前的STM32 F2系列產(chǎn)品。
優(yōu)點(diǎn)
※兼容于STM32F2系列產(chǎn)品，便于ST的用戶擴(kuò)展或升級(jí)產(chǎn)品，而保持硬件的兼容能力。
※集成了新的DSP和FPU指令，168MHz的高速性能使得數(shù)字信號(hào)控制器應(yīng)用和快速的產(chǎn)品開發(fā)達(dá)到了新的水平。提升控制算法的執(zhí)行速度和代碼效率。
※先進(jìn)技術(shù)和工藝
- 存儲(chǔ)器加速器：自適應(yīng)實(shí)時(shí)加速器（ART Accelerator™ ）
- 多重AHB總線矩陣和多通道DMA：支持程序執(zhí)行和數(shù)據(jù)傳輸并行處理，數(shù)據(jù)傳輸速率非?？?/p>
- 90nm工藝
※高性能
- 210DMIPS@168MHz
- 由于采用了ST的ART加速器，程序從FLASH運(yùn)行相當(dāng)于0等待更多的存儲(chǔ)器
- 多達(dá)1MB FLASH （將來ST計(jì)劃推出2MB FLASH的STM32F4）
- 192Kb SRAM：128KB 在總線矩陣上，64KB在專為CPU使用的數(shù)據(jù)總線上高級(jí)外設(shè)與STM32F2兼容
- USB OTG高速 480Mbit/s
- IEEE1588， 以太網(wǎng) MAC 10/100
- PWM高速定時(shí)器：168MHz最大頻率
- 加密/哈希硬件處理器：32位隨機(jī)數(shù)發(fā)生器（RNG）
- 帶有日歷功能的32位RTC：《1 μA的實(shí)時(shí)時(shí)鐘，1秒精度
※更多的提升
- 低電壓：1.8V到3.6V VDD，在某些封裝上，可降低至1.7V
- 全雙工I2S
- 12位 ADC：0.41us轉(zhuǎn)換/2.4Msps（7.2Msps在交替模式）
- 高速USART，可達(dá)10.5Mbits/s
- 高速SPI，可達(dá)37.5Mbits/s
- Camera接口，可達(dá)54M字節(jié)/s
STM32F4——GPIO基本應(yīng)用及復(fù)用
一、IO基本結(jié)構(gòu)：
針對(duì)STM32F407有7組IO。分別為GPIOA~GPIOG，每組IO有16個(gè)IO口，則有112個(gè)IO口。
當(dāng)中IO口的基本結(jié)構(gòu)例如以下：
二、工作方式：
STM32F4工作模式有8種，當(dāng)中4中輸入模式。4種輸出模式，分別為：輸入浮空、輸入上拉、輸入下拉、模擬模式、開漏輸出、開漏復(fù)用輸出、推挽輸出、推挽復(fù)用輸出。
1、輸入模式：
在輸入浮空模式下。電路既不上拉也不下拉，通過施密特觸發(fā)器送到輸入數(shù)據(jù)寄存器在送入到CPU。輸入上拉和下拉模式各自是在電路中經(jīng)過上拉和下拉后通過施密特觸發(fā)器送入的CPU，模擬模式下，施密特觸發(fā)器關(guān)閉后信號(hào)直接通過模擬通道至片上外設(shè)。
2、輸出模式：
開漏輸出模式下。CPU發(fā)送輸入直接或間接的控制輸出數(shù)據(jù)寄存器，通過輸出控制電路，當(dāng)信號(hào)為1時(shí)，N—MOS管是關(guān)閉的，所以IO電平就是受上下拉電路的控制。當(dāng)信號(hào)為0時(shí)。N—MOS管導(dǎo)通輸出就是下拉低電平；推挽輸出模式下。信號(hào)為1時(shí)，P-MOS管導(dǎo)通，N-MOS管截止，輸出就是上拉高電平，當(dāng)信號(hào)為0時(shí)。P-MOS管截止，N-MOS管導(dǎo)通。輸出就是下拉低電平；對(duì)于開漏復(fù)用和推挽復(fù)用模式與開漏和推挽的不同之處就是在于信號(hào)的開源不同。開漏復(fù)用和推挽復(fù)用的信號(hào)來源是片上的外設(shè)模塊。
三、相關(guān)寄存器
每個(gè)通用的IOport都包含4個(gè)32位的配置寄存器（GPIOx_MODER、GPIOx_OTYPER、PIOx_OSPEEDR和GPIOx_PUPDR）。2個(gè)32位的數(shù)據(jù)寄存器（GPIOx_IDR和GPIOx_ODR），1個(gè)32位置位/復(fù)位寄存器（GPIOx_BSRR），1個(gè)32位鎖定寄存器（GPIOx_LCKR）和2個(gè)32位復(fù)用功能選擇寄存器（GPIOx_AFRL）。
以下對(duì)其進(jìn)行介紹。
1、工作模式配置：1、port模式（GPIOx_MODER）：用來配置port的模式為輸入、輸出、復(fù)用和模擬模式。
2、port類型（GPIOx_OTYPER）：用來配置寄存器的模式為輸出推挽還是輸出開漏。3、port速度（PIOx_OSPEEDR）：用來配置port的信息傳輸速率。4、port上下拉（GPIOx_PUPDR）：用來配置port的無上下拉、上拉、下拉和保留模式。
2、電平配置：1、輸入數(shù)據(jù)（GPIOx_IDR）：用到其低16位。分別對(duì)應(yīng)該組IO口的一個(gè)電平狀態(tài)。
2、輸出數(shù)據(jù)（GPIOx_ODR）：與輸入數(shù)據(jù)寄存器相似的功能。3、置位和復(fù)位（GPIOx_BSRR）：與前兩個(gè)不同的是置位和復(fù)位寄存器用到了32位。低16為設(shè)置為1時(shí)，用于置1對(duì)應(yīng)位。高16位設(shè)置為1時(shí)，用于置0對(duì)應(yīng)位。而低16位和高16位設(shè)置為0時(shí)不影響原值。
3、復(fù)用功能配置：以下做對(duì)應(yīng)說明。
IO復(fù)用
一、復(fù)用背景：
因?yàn)榭紤]到IO口的有限，為了節(jié)省IO資源。同一時(shí)候?yàn)榱烁玫膮f(xié)調(diào)IO之間的工作。所以有必要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候給IO口賦予不同的功能。一個(gè)IO口在不同的時(shí)候能夠承擔(dān)不同的工作，這就是IO的復(fù)用功能。
二、復(fù)用原理：
每個(gè)IO口都會(huì)接有一個(gè)選擇器，這個(gè)選擇器經(jīng)過對(duì)應(yīng)寄存器（GPIOx_AFRH和GPIOx_AFRL）的配置之后就能夠做不同的功能的應(yīng)用，這個(gè)寄存器就是GPIOx_AFRH和GPIOx_AFRL。
三、寄存器配置：
每一組IO口都有一個(gè)AFRL和一個(gè)AFRH寄存器。他們都是32位的寄存器，當(dāng)中每4位配置一個(gè)IO口的功能，則相應(yīng)的GPIOx_AFRL就用來配置第0-7個(gè)IO口，GPIOx_AFRH就用來配置第8-15個(gè)IO口。
每4位配置一個(gè)IO口，則4位數(shù)據(jù)的相關(guān)取值就會(huì)有相應(yīng)的相應(yīng)功能。如此一來就做好了相關(guān)配置。
綜述：
這些相關(guān)的配置過程會(huì)用到對(duì)應(yīng)的函數(shù)和對(duì)應(yīng)變量，熟練使用相關(guān)的函數(shù)，同一時(shí)候?qū)瘮?shù)的功能了解后才會(huì)應(yīng)用的更加得心應(yīng)手。同一時(shí)候也能夠?qū)懽约旱囊恍┫嚓P(guān)函數(shù)來進(jìn)行操作。當(dāng)然也能夠直接操作相關(guān)的寄存器。
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