本文主要是介绍STM32F4 datasheet 基本概念解读,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
本文主要对STM32F4 datasheet的基本概念解读,主要对标题和和芯片特点中的专有名词进行讲解。希望通过本文章的阅读,等大家拿到一份芯片的datasheet后,能比较清楚的知道该芯片的功能有哪些,配置有哪些。
STM32F429 datasheet官网链接如下:
DS9405_STM32F427xx和STM32F429xx单片机数据手册 | STMCU中文官网
1 标题
标题主要介绍了硬件配置,对于芯片的选型比较重要。
1.1 logo
是ST公司的logo,ST指ST公司,中文名为意法半导体,life.augmented是ST公司的口号,科技引领智能生活,好公司一般都有些比较美好的愿景的。
1.2 STM32FXXXX
指该文档适用于ST所有的STM32427和STM32429芯片。芯片公司一般要生产好多种规格的芯片,芯片一般都要有配套对应的文档。一份文档可以包含一系列的芯片,将芯片尽量做成平台化的东西,无疑在数量增加时能够极大地压缩相应的成本,并且也有利于开发,维护,对我们做设计和开发有很大的借鉴意义。
1.3 32b Arm® Cortex®-M4 MCU+FPU
是一种基于Arm® Cortex®-M4架构的32位微控制器单元(MCU),具有浮点单元(FPU)。这种MCU是一种高性能、低功耗的处理器,适用于嵌入式系统和物联网应用。主要关注点是该芯片是使用ARM M4内核的带浮点单元的32位的MCU。
1.4 25DMIPS
DMIPS-Dhrystone Million Instructions Per Second
Dhrystone-是测量处理器运算能力的最常见基准程序之一,常用于处理器的整型运算性能的测量。
DMIPS-每秒执行百万条Dhrystone指令,用来计算同一秒内系统的处理能力。
25DMIPS-这个处理器测整数计算能力为 (250*100万)条指令/秒。
1.5 up to 2MB Flash/256+4KB RAM
由于写的是一系列芯片,所以根据价位不同,内存和闪存的规格也不一样。这里给出的是最高配的芯片带的闪存是2M字节,内存是256+4K字节。
1.6 USB OTG HS/FS
OTG-On The Go,正在进行的意思。
USB设备分为HOST(主设备)和SLAVE(从设备),只有当一台HOST与另一台SLAVE连接时才能实现数据的传输,OTG设备就是使我们的”EX(外扩设备)”既能充当HOST,亦能充当SLAVE。
USB OTG HS和USB OTG FS是两种不同的OTG控制器。
USB OTG FS代表USB On-The-Go Full Speed,是一种用于低速和全速USB设备的控制器。它通常用于较低性能的设备。USB OTG FS提供了最大12Mbps的数据传输速率。
USB OTG HS代表USB On-The-Go High Speed,是一种用于高速USB设备的控制器。它通常用于需要更高传输速率的设备。USB OTG HS提供了最大480Mbps的数据传输速率。
在datasheet中含有这个说明该芯片支持USB OTG HS和FS。
1.7 Ethernet
支持以太网,基本上属于标配性质的。
1.8 17 TIMs
支持17个定时器,在开发中很多地方要用到定时器的。
1.9 3 ADCs
有3个模数转换控制器
1.10 20 com.interfaces
该芯片拥有20个通信接口。
1.11 camera & LCD-TFT
该芯片拥有camera和LCD-TFT接口。
2 feature
2.1 ART Accelerator
Adaptive Real-Time Memory Accelerator 即 自适应实时存储器加速器 ,主要功能是弥补高速cpu与相对低速flash指令读取之间的矛盾。当指令flash读取速度足够快,cpu就可以相应提速。
2.2 read-while-write
Read-While-Write (RWW) 是一种在某些STM32F42xxx和STM32F43xxx器件中可用的功能,它允许同时进行读取和写入操作。这些器件的闪存被分为两个存储区,可以同时对其中一个存储区进行读取操作,同时对另一个存储区进行擦除或编程操作。但需要注意的是,不允许同时进行写入操作。例如,在对一个存储区进行编程操作时,不可以对另一个存储区进行擦除操作。
这种功能的好处是可以提高系统的效率和响应速度,特别是在需要频繁读取和写入闪存的应用中。通过同时进行读取和写入操作,可以减少读取和写入之间的等待时间,从而提高系统的性能。
然而,需要注意的是,不是所有的STM32F42xxx和STM32F43xxx器件都支持RWW功能。要确定特定器件是否支持RWW功能,需要查阅器件的技术文档或参考手册。
2.3 CCM (core coupled memory)
核心耦连存储器,常规存储器是通过数据总线与MPU核交互数据的,CCM没有挂在总线上,而是直接接在MPU核上,这样访问速度更快,但缺点是只能由MPU独占,无法与其它资源共享。
2.4 SRAM, PSRAM, SDRAM/LPSDR SDRAM, Compact Flash/NOR/NAND memories
SRAM (Static Random Access Memory)是一种静态随机存取存储器,它使用了触发器电路来存储数据。它的读写速度非常快,但是相对于其他存储器来说,它的容量较小且价格较高。
PSRAM (Pseudo Static Random Access Memory)是一种伪静态随机存取存储器,它结合了SRAM和DRAM的特点。它具有SRAM的读写速度和DRAM的高密度存储能力。
SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory)是一种同步动态随机存取存储器,它使用了时钟信号来同步读写操作。它的容量较大且价格相对较低,但是读写速度相对较慢。
LPSDR SDRAM (Low Power Synchronous Dynamic Random Access Memory)是一种低功耗同步动态随机存取存储器,它在SDRAM的基础上进行了优化,以降低功耗。
Compact Flash是一种存储卡标准,它使用了闪存技术来存储数据。NOR和NAND是两种常见的闪存类型,它们在存储原理和结构上有所不同。NOR闪存适用于需要快速读取和执行代码的应用,而NAND闪存适用于需要大容量存储的应用。
2.5 LCD parallel interface, 8080/6800 modes
LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)并行接口是一种用于连接嵌入式系统和液晶显示屏的通信接口。该接口通过并行方式传输数据和控制信号,与液晶显示器进行高速、并行的数据传输。在这个描述中,提到了该接口兼容 8080/6800 模式,这表示该接口可以在两种不同的通信模式下工作。
8080 模式:
在8080模式下,LCD并行接口使用8根数据线(D0~D7)进行数据传输。控制信号包括读(RD)、写(WR)、使能(E/EN)、片选(CS)等。这种模式使用了8位数据总线,允许同时传输一个字节的数据,提高了数据传输速度。
6800 模式:
在6800模式下,LCD并行接口使用6根数据线(D0~D5)进行数据传输。与8080模式相比,这种模式使用较少的数据线,但仍然能够传输有效的数据。6800模式通常包括读(RD)、写(WR)、使能(E/EN)等控制信号。
2.6 TFTLCD
TFTLCD即薄膜晶体管液晶显示屏。它与无源TN-TLCD、STN-LCD的简单矩阵不同,它在液晶显示屏的每一个像素上都设置有一个薄膜晶体管(TFT),可以有效的克服非选通时的串扰,使液晶屏的静态特性与扫描线数无关,因此大大提高了图像质量。
TFTLCD具有:亮度好、对比度高、层次感强、颜色鲜艳等特点。目前是最主流的LCD显示器。广泛应用于电视、电脑、手机、平板等各种电子产品。
2.7 DMA2D
DMA2D是专用于图像处理的专业DMA。
2.8 POR, PDR, PVD, BOR
PVD = Programmable Votage Detector 可编程电压监测器
它的作用是监视供电电压,在供电电压下降到给定的阀值以下时,产生一个中断,通知软件做紧急处理。
POR = Power On Reset 上电复位;
POR的功能是在VDD电压由低向高上升越过规定的阀值之前,保持芯片复位,当越过这个阀值后的一小段时间后,结束复位并取复位向量,开始执行指令。
PDR = Power Down Reset 掉电复位
PDR的功能是在VDD电压由高向低下降越过规定的阀值后,将在芯片内部产生复位。
BOR,即Brown-out reset,欠压复位。
主要用于单片机因为电源电压供电中电压波动或者有较大负载造成过流。可以设置一个电压阈值,当电压低于阈值时单片机产生中断,高于阈值时也产生中断,另外还有机制使阈值允许在某个范围内波动,避免电压在阈值附近波动时造成连续中断。
2.9 RTC
RTC (Real Time Clock):实时时钟
RTC是个独立的定时器。RTC模块拥有一个连续计数的计数器,在相应的软件配置下,可以提供时钟日历的功能。修改计数器的值可以重新设置当前时间和日期 RTC还包含用于管理低功耗模式的自动唤醒单元。
2.10 MSPS
MSPS--Million Samples per Second
转换速率(Conversion Rate)是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD,逐次比较型AD是微秒级属中速AD,全并行/串并行型AD可达到纳秒级。
2.11 DMA
DMA,全称Direct Memory Access,即直接存储器访问。
DMA传输将数据从一个地址空间复制到另一个地址空间,提供在外设和存储器之间或者存储器和存储器之间的高速数据传输。
2.12 IC/OC/PWM
IC-Input Capture输入捕获
输入捕获模式下,当通道输入引脚出现指定电平跳变时,当前CNT的值将被存到CCR中,可用于测量PWM波形的频率,占空比,脉冲间隔,电平持续时间等参数。
OC-output compare 输出比较
输出比较可以通过比较CNT(比较器)与CCR捕获/比较寄存器值的关系,来对输出电平进行置1,置0或翻转的操作,用于输出一定频率和占空比的PWM波形。
PWM-Pulse Width Modulation 脉冲宽度调制简,称脉宽调制
是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
2.13 LQFP UFBGA TFBGA WLCSP
LQFP、UFBGA、TFBGA和WLCSP是电子元件的封装类型。它们分别代表以下含义:
1. LQFP(Low Profile Quad Flat Package)是一种低轮廓四边平封装。它是一种常见的表面贴装封装,适用于集成电路的封装和焊接。
2. UFBGA(Ultra Fine Ball Grid Array)是一种超细球栅阵列封装。它具有更高的密度和更小的尺寸,适用于高性能和高密度的应用。
3. TFBGA(Thin Fine Pitch Ball Grid Array)是一种薄型细间距球栅阵列封装。它具有更小的尺寸和更细的间距,适用于需要高密度布局的应用。
4. WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)是一种晶圆级芯片尺寸封装。它将芯片直接封装在晶圆上,具有更小的尺寸和更高的集成度。
这些封装类型在电子产品中广泛应用,具有不同的特点和适用范围。具体选择哪种封装类型取决于设计需求和应用场景。
2.14 SWD JTAG
SWD(Serial Wire Debug)和JTAG(Joint Test Action Group)都是用于调试和烧录固件的接口协议。它们之间有一些区别和联系。
SWD是一种串行调试接口,它使用少量的引脚进行通信。SWD接口包括两个线路:SWDIO(数据线)和SWCLK(时钟线)。SWD协议通过这两个线路进行调试和烧录操作。SWD接口相对于JTAG接口来说,引脚数量更少,占用的空间更小,因此在资源受限的嵌入式系统中更常用。
JTAG是一种并行调试接口,它使用多个引脚进行通信。JTAG接口包括四个线路:TMS(状态机控制线)、TCK(时钟线)、TDI(数据输入线)和TDO(数据输出线)。JTAG接口可以用于调试和烧录操作,同时还可以进行边界扫描测试(Boundary Scan Test)等功能。JTAG接口相对于SWD接口来说,引脚数量更多,占用的空间更大,因此在资源充足的系统中更常用。
SWD和JTAG都有各自的特点和优缺点,选择使用哪种接口取决于具体的应用场景和需求。SWD接口适用于资源受限的嵌入式系统,而JTAG接口适用于资源充足的系统或需要进行边界扫描测试的系统。
2.15 SPI IIC IIS UART CAN SDIO GPIO SAI
1 SPI(Serial Peripheral Interface:串行外设接口);
SPI总线由三条信号线组成:串行时钟(SCLK)、串行数据输出(SDO)、串行数据输入(SDI)。SPI总线可以实现多个SPI设备互相连 接。提供SPI串行时钟的SPI设备为SPI主机或主设备(Master),其他设备为SPI从机或从设备(Slave)。主从设备间可以实现全双工通 信,当有多个从设备时,还可以增加一条从设备选择线。
如果用通用IO口模拟SPI总线,必须要有一个输出口(SDO),一个输入口(SDI),另一个口则视实现的设备类型而定,如果要实现主从设备,则需输入输出口,若只实现主设备,则需输出口即可,若只实现从设备,则只需输入口即可。
2 IIC
IIC(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。
I2C总线用两条线(SDA和SCL)在总线和装置之间传递信息,在微控制器和外部设备之间进行串行通讯或在主设备和从设备之间的双向数据传送。
I2C是OD输出的,大部分I2C都是2线的(时钟和数据),一般用来传输控制信号。
3 IIS
IIS(Inter-IC Sound Bus)是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频 数据传输而制定的一种总线标准。
I2S则大部分是3线的(除了时钟和数据外,还有一个左右声道的选择信号),I2S主要用来传输音频信号。
4 UART
UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter:通用异步收发器)。
UART总线是异步串口,因此一般比前两种同步串口的结构要复杂很多,一般由波特率产生器(产生的波特率等于传输波特率的16倍)、UART接收器、UART发送器组成,硬件上由两根线,一根用于发送,一根用于接收。
5 CAN
CAN,全称为“Controller Area Network”,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一。最初,CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通讯,在车载各电子控制装置ECU之 间交换信息,形成汽车电子控制网络。比如:发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中,均嵌入CAN控制装置。
6 SDIO
SDIO是SD型的扩展接口,除了可以接SD卡外,还可以接支持SDIO接口的设备,插口的用途不止是插存储卡。支持 SDIO接口的PDA,笔记本电脑等都可以连接像GPS接收器,Wi-Fi或蓝牙适配器,调制解调器,局域网适配器,条型码读取器,FM无线电,电视接收 器,射频身份认证读取器,或者数码相机等等采用SD标准接口的设备。
7 GPIO
GPIO (General Purpose Input Output 通用输入/输出)或总线扩展器利用工业标准I²C、SMBus™或SPI™接口简化了I/O口的扩展。当微控制器或芯片组没有足够的I/O端口,或当系统 需要采用远端串行通信或控制时,GPIO产品能够提供额外的控制和监视功能。
8 SAI
SAI(Serial Audio Interface)提供了多种音频协议,例如:I2S标准(LSB或MSB认证),PCM / DSP,TDM和S / PDIF。 SAI包含两个独立的音频子块,Block-A和Block-B。。 每个子模块都有自己的时钟发生器和I / O线路控制器,可以配置为发送器或接收器。
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