STM32F5

　　簡(jiǎn)介

　　ARM公司的高性能”Cortex-M3”內(nèi)核1.25DMips/MHz，而ARM7TDMI只有0.95DMips/MHz一流的外設(shè)1μs的雙12位ADC，4兆位/秒的UART，18兆位/秒的SPI，18MHz的I/O翻轉(zhuǎn)速度低功耗

　　在72MHz時(shí)消耗36mA（所有外設(shè)處于工作狀態(tài)），待機(jī)時(shí)下降到2μA最大的集成度復(fù)位電路、低電壓檢測(cè)、調(diào)壓器、精確的RC振蕩器等簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和易用的工具

　　參數(shù)

　　12V-36V供電兼容5V的I/O管腳優(yōu)異的安全時(shí)鐘模式帶喚醒功能的低功耗模式內(nèi)部RC振蕩器內(nèi)嵌復(fù)位電路

　　工作溫度范圍：

　　-40°C至+85°C或105°C

　　101性能

　　36MHz CPU　多達(dá)16K字節(jié)SRAM 1x12位ADC溫度傳感器

　　103性能

　　特點(diǎn)

　　內(nèi)核：ARM32位Cortex-M3 CPU，最高工作頻率72MHz，1.25DMIPS/MHz。單周期乘法和硬件除法。

　　存儲(chǔ)器：片上集成32-512KB的Flash存儲(chǔ)器。6-64KB的SRAM存儲(chǔ)器。

　　時(shí)鐘、復(fù)位和電源管理：2.0-3.6V的電源供電和I/O接口的驅(qū)動(dòng)電壓。上電復(fù)位（POR）、掉電復(fù)位（PDR）和可編程的電壓探測(cè)器（PVD）。4-16MHz的晶振。內(nèi)嵌出廠前調(diào)校的8MHz RC振蕩電路。內(nèi)部40 kHz的RC振蕩電路。用于CPU時(shí)鐘的PLL。帶校準(zhǔn)用于RTC的32kHz的晶振。

　　低功耗：3種低功耗模式：休眠，停止，待機(jī)模式。為RTC和備份寄存器供電的VBAT。

　　調(diào)試模式：串行調(diào)試（SWD）和JTAG接口。

　　DMA：12通道DMA控制器。支持的外設(shè)：定時(shí)器，ADC，DAC，SPI，IIC和UART。

　　3個(gè)12位的us級(jí)的A/D轉(zhuǎn)換器（16通道）：A/D測(cè)量范圍：0-3.6V。雙采樣和保持能力。片上集成一個(gè)溫度傳感器。

　　2通道12位D/A轉(zhuǎn)換器：STM32F103xC，STM32F103xD，STM32F103xE獨(dú)有。

　　最多高達(dá)112個(gè)的快速I/O端口：根據(jù)型號(hào)的不同，有26，37，51，80，和112的I/O端口，所有的端口都可以映射到16個(gè)外部中斷向量。除了模擬輸入，所有的都可以接受5V以內(nèi)的輸入。

　　最多多達(dá)11個(gè)定時(shí)器：4個(gè)16位定時(shí)器，每個(gè)定時(shí)器有4個(gè)IC/OC/PWM或者脈沖計(jì)數(shù)器。2個(gè)16位的6通道高級(jí)控制定時(shí)器：最多6個(gè)通道可用于PWM輸出。2個(gè)看門狗定時(shí)器（獨(dú)立看門狗和窗口看門狗）。Systick定時(shí)器：24位倒計(jì)數(shù)器。2個(gè)16位基本定時(shí)器用于驅(qū)動(dòng)DAC。

　　最多多達(dá)13個(gè)通信接口：2個(gè)IIC接口（SMBus/PMBus）。5個(gè)USART接口（ISO7816接口，LIN，IrDA兼容，調(diào)試控制）。3個(gè)SPI接口（18 Mbit/s），兩個(gè)和IIS復(fù)用。CAN接口（2.0B）。USB 2.0全速接口。SDIO接口。

　　ECOPACK封裝：STM32F103xx系列微控制器采用ECOPACK封裝形式。

　　系統(tǒng)作用

　　1、集成嵌入式Flash和SRAM存儲(chǔ)器的ARM Cortex-M3內(nèi)核。和8/16位設(shè)備相比，ARM Cortex-M3 32位RISC處理器提供了更高的代碼效率。STM32F103xx微控制器帶有一個(gè)嵌入式的ARM核，所以可以兼容所有的ARM工具和軟件。

　　2、嵌入式Flash存儲(chǔ)器和RAM存儲(chǔ)器：內(nèi)置多達(dá)512KB的嵌入式Flash，可用于存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。多達(dá)64KB的嵌入式SRAM可以以CPU的時(shí)鐘速度進(jìn)行讀寫(xiě)（不待等待狀態(tài)）。

　　3、可變靜態(tài)存儲(chǔ)器（FSMC）：FSMC嵌入在STM32F103xC，STM32F103xD，STM32F103xE中，帶有4個(gè)片選，支持四種模式：Flash，RAM，PSRAM，NOR和NAND。3個(gè)FSMC中斷線經(jīng)過(guò)OR后連接到NVIC。沒(méi)有讀/寫(xiě)FIFO，除PCCARD之外，代碼都是從外部存儲(chǔ)器執(zhí)行，不支持Boot，目標(biāo)頻率等于SYSCLK/2，所以當(dāng)系統(tǒng)時(shí)鐘是72MHz時(shí)，外部訪問(wèn)按照36MHz進(jìn)行。

　　4、嵌套矢量中斷控制器（NVIC）：可以處理43個(gè)可屏蔽中斷通道（不包括Cortex-M3的16根中斷線），提供16個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)。緊密耦合的NVIC實(shí)現(xiàn)了更低的中斷處理延遲，直接向內(nèi)核傳遞中斷入口向量表地址，緊密耦合的NVIC內(nèi)核接口，允許中斷提前處理，對(duì)后到的更高優(yōu)先級(jí)的中斷進(jìn)行處理，支持尾鏈，自動(dòng)保存處理器狀態(tài)，中斷入口在中斷退出時(shí)自動(dòng)恢復(fù)，不需要指令干預(yù)。

　　5、外部中斷/事件控制器（EXTI）：外部中斷/事件控制器由用于19條產(chǎn)生中斷/事件請(qǐng)求的邊沿探測(cè)器線組成。每條線可以被單獨(dú)配置用于選擇觸發(fā)事件（上升沿，下降沿，或者兩者都可以），也可以被單獨(dú)屏蔽。有一個(gè)掛起寄存器來(lái)維護(hù)中斷請(qǐng)求的狀態(tài)。當(dāng)外部線上出現(xiàn)長(zhǎng)度超過(guò)內(nèi)部APB2時(shí)鐘周期的脈沖時(shí)，EXTI能夠探測(cè)到。多達(dá)112個(gè)GPIO連接到16個(gè)外部中斷線。

　　6、時(shí)鐘和啟動(dòng)：在啟動(dòng)的時(shí)候還是要進(jìn)行系統(tǒng)時(shí)鐘選擇，但復(fù)位的時(shí)候內(nèi)部8MHz的晶振被選用作CPU時(shí)鐘?？梢赃x擇一個(gè)外部的4-16MHz的時(shí)鐘，并且會(huì)被監(jiān)視來(lái)判定是否成功。在這期間，控制器被禁止并且軟件中斷管理也隨后被禁止。同時(shí)，如果有需要（例如碰到一個(gè)間接使用的晶振失敗），PLL時(shí)鐘的中斷管理完全可用。多個(gè)預(yù)比較器可以用于配置AHB頻率，包括高速APB（PB2）和低速APB（APB1），高速APB最高的頻率為72MHz，低速APB最高的頻率為36MHz。

　　7、Boot模式：在啟動(dòng)的時(shí)候，Boot引腳被用來(lái)在3種Boot選項(xiàng)種選擇一種：從用戶Flash導(dǎo)入，從系統(tǒng)存儲(chǔ)器導(dǎo)入，從SRAM導(dǎo)入。Boot導(dǎo)入程序位于系統(tǒng)存儲(chǔ)器，用于通過(guò)USART1重新對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程。

　　8、電源供電方案：VDD ，電壓范圍為2.0V-3.6V，外部電源通過(guò)VDD引腳提供，用于I/O和內(nèi)部調(diào)壓器。VSSA和VDDA，電壓范圍為2.0-3.6V，外部模擬電壓輸入，用于ADC，復(fù)位模塊，RC和PLL，在VDD范圍之內(nèi)（ADC被限制在2.4V），VSSA和VDDA必須相應(yīng)連接到VSS和VDD。VBAT，電壓范圍為1.8-3.6V，當(dāng)VDD無(wú)效時(shí)為RTC，外部32KHz晶振和備份寄存器供電（通過(guò)電源切換實(shí)現(xiàn)）。

　　9、電源管理：設(shè)備有一個(gè)完整的上電復(fù)位（POR）和掉電復(fù)位（PDR）電路。這條電路一直有效，用于確保從2V啟動(dòng)或者掉到2V的時(shí)候進(jìn)行一些必要的操作。當(dāng)VDD低于一個(gè)特定的下限VPOR/PDR時(shí)，不需要外部復(fù)位電路，設(shè)備也可以保持在復(fù)位模式。設(shè)備特有一個(gè)嵌入的可編程電壓探測(cè)器（PVD），PVD用于檢測(cè)VDD，并且和VPVD限值比較，當(dāng)VDD低于VPVD或者VDD大于VPVD時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。中斷服務(wù)程序可以產(chǎn)生一個(gè)警告信息或者將MCU置為一個(gè)安全狀態(tài)。PVD由軟件使能。

　　10、電壓調(diào)節(jié)：調(diào)壓器有3種運(yùn)行模式：主（MR），低功耗（LPR）和掉電。MR用在傳統(tǒng)意義上的調(diào)節(jié)模式（運(yùn)行模式），LPR用在停止模式，掉電用在待機(jī)模式：調(diào)壓器輸出為高阻，核心電路掉電，包括零消耗（寄存器和SRAM的內(nèi)容不會(huì)丟失）。

　　11、低功耗模式：STM32F103xx支持3種低功耗模式，從而在低功耗，短啟動(dòng)時(shí)間和可用喚醒源之間達(dá)到一個(gè)最好的平衡點(diǎn)。休眠模式：只有CPU停止工作，所有外設(shè)繼續(xù)運(yùn)行，在中斷/事件發(fā)生時(shí)喚醒CPU；停止模式：允許以最小的功耗來(lái)保持SRAM和寄存器的內(nèi)容。1.8V區(qū)域的時(shí)鐘都停止，PLL，HSI和HSE RC振蕩器被禁能，調(diào)壓器也被置為正?；蛘叩凸哪Ｊ?。設(shè)備可以通過(guò)外部中斷線從停止模式喚醒。外部中斷源可以使16個(gè)外部中斷線之一，PVD輸出或者TRC警告。待機(jī)模式：追求最少的功耗，內(nèi)部調(diào)壓器被關(guān)閉，這樣1.8V區(qū)域斷電。PLL，HSI和HSE RC振蕩器也被關(guān)閉。在進(jìn)入待機(jī)模式之后，除了備份寄存器和待機(jī)電路，SRAM和寄存器的內(nèi)容也會(huì)丟失。當(dāng)外部復(fù)位（NRST引腳），IWDG復(fù)位，WKUP引腳出現(xiàn)上升沿或者TRC警告發(fā)生時(shí)，設(shè)備退出待機(jī)模式。進(jìn)入停止模式或者待機(jī)模式時(shí)，TRC，IWDG和相關(guān)的時(shí)鐘源不會(huì)停止。

　　STM32的輸入有4種輸入模式：

　　模擬輸入 GPIO_AIN

　　用于AD轉(zhuǎn)換

　　浮空輸入 GPIO_IN_FLOATING

　　引腳處于浮空模式，電平狀態(tài)是不確定的。外部信號(hào)輸入什么，IO口就是什么狀態(tài)。

　　上拉輸入 GPIO_IPU

　　防止IO口出現(xiàn)不確定的狀態(tài)，比如，當(dāng)IO口懸空時(shí)，就會(huì)通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻將該點(diǎn)鉗位在高電平。

　　下拉輸入 GPIO_IPD

　　功能與上拉電阻類似，防止IO口出現(xiàn)不確定的狀態(tài)，比如，當(dāng)IO口懸空時(shí)，就會(huì)通過(guò)內(nèi)部的下拉電阻將該點(diǎn)鉗位在低電平。

　　STM32中空的I/O管腳是高電平還是低電平取決于具體情況。

　　1、IO端口復(fù)位后處于浮空狀態(tài)，也就是其電平狀態(tài)由外圍電路決定。

　　2、STM32上電復(fù)位瞬間I/O口的電平狀態(tài)默認(rèn)是浮空輸入，因此是高阻。做到低功耗。

　　3、STM32的IO管腳配置口默認(rèn)為浮空輸入，把選擇權(quán)留給用戶，這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)：一方面浮空輸入確保不會(huì)出現(xiàn)用戶不希望的默認(rèn)電平（此時(shí)電平取決于用戶的外圍電路）;另一方面降低了功耗，因?yàn)椴还苁巧侠€是下拉都會(huì)有電流消耗。從另一個(gè)角度來(lái)看，不管I/O管腳的默認(rèn)配置如何，還是需要在輸出的管腳外加上拉或下拉，這是為了保證芯片上電期間和復(fù)位時(shí)輸出的管腳始終處于已知的電平。

　　4、在沒(méi)有任何操作的情況下，STM32通用推挽輸出模式的引腳默認(rèn)低電平，也就是有電的狀態(tài)。所以在配置的時(shí)候通常會(huì)先把引腳的電平設(shè)置拉高，讓電路不產(chǎn)生電流。有電到?jīng)]電這一過(guò)程也就是引腳電平從低到高的過(guò)程。

　　5、STM32的I/O管腳有兩種：TTL和CMOS，所有管腳都兼容TTL和CMOS電平。也就是說(shuō)從輸入識(shí)別電壓上看，所有管腳不管是TTL管腳還是CMOS管腳都可以識(shí)別TTL或CMOS電平。c