STM32H7不完全填坑教程系列

只看该作者 · 2022-11-15 23:40

STM32H7系列的单片机是ST这几年新推的一个系列，主频都比较高，适合做一些复杂的应用。H7系列的浮点运算性能也是比较强悍的，可以胜任一些信号处理的任务，当然做一些多媒体处理也是不在话下的。
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在这里博主使用了一个价格非常便宜的STM32H750VBT6，这个是一个100Pin的芯片。H750系列仅拥有128Kbyte的Flash空间，但是可用的RAM空间还是比较大的，有864Kbyte（总共是1M）。
当然作为一个Cortex M7内核的处理器自然支持一些指令缓存（ICache）和数据缓存（DCache），这里面就需要注意Cache一致性的问题。
H750外设是比较丰富的，CubeMX一打开可以看到一长串乱七八糟的外设看起来就有点头疼，但是随着对H7的熟悉这些外设都会称为产品设计的得力助手，以下捡出一些有代表性的分享一下。

只看该作者 · 2022-11-15 23:41

SDIO

在这里特别提到了SDIO，因为这个和其他系列的真不一样。

只看该作者 · 2022-11-15 23:43

可以看到STM32H7系列的SDIO最高支持UHS-I的卡，这个在其他系列里面是没有的。这是什么样一个概念，大家可以看以下下表

只看该作者 · 2022-11-15 23:43

读写速度提上来了可玩性当然也有了很大提升。当然H7的性能也为这些拓展应用提供了强有力的保障，尽管相比A系列的或者是某些MIPS处理器、RISC处理器而言性能还是比较**肋的，但是不管怎么说，在成本敏感的产品上面H750还是很香的。

只看该作者 · 2022-11-15 23:46

注意H7支持UHS-I需要外部电路的支持，UHS-I卡子是1.8V电平。但是不管怎么说聊胜于无。
这种高性能的外设通常而言都有一个非常讨厌的毛病：眼花缭乱的配置搞得大家一脸懵逼。但是得益于HAL库的高度封装，这个SDIO使用起来非常简单，再加上H7系列的SDIO有一个专属的DMA通道，使用起来简直比Arduino还Arduino。
博主手上有几张SDHC，SDXC的卡片，实测SDHC C4的卡片速度大概保持在 5MB/s写，11MB/s读，SDXC配合外部硬件做到了45MB/s写，96MB/s读。当然带上文件系统以后速度就不会这么快了

只看该作者 · 2022-11-15 23:47

HRTIM

HRTIM是一个全新的定时器，全名高分辨率定时器。这个定时器在STM32F334、H74/H75、G47/G48系列里面都有。这个定时器的优势在于能定制几乎所有想要的波形，同时连带了各种触发信号：ADC触发、DAC触发、比较器触发，这个用在数字电源上面就非常香了。
不过遗憾的是H7系列的HRTIM相比F334、G47、G48的HRTIM就有些捉襟见肘了

可以看到另外几款通过一些特殊的方式都能够将HRTIM的频率提到GHz级别，唯独H7还是MHz，这个还是很遗憾的。高频率的HRTIM优势很明显，就是能够获得更高的占空比分辨率。

只看该作者 · 2022-11-15 23:59

例如博主需要做一款Buck电源，Buck电源的降压比是和占空比有关系的，利用伏秒平衡可以得到

占空比分辨率越高的电源调节更精确更细腻，若配合高速的ADC和强有力的数字控制系统，可以做成一个响应速度非常快的电源。
再者博主需要控制一个电机，当电机转速较高的时候占空比分辨率就显得捉襟见肘了，此使HRTIM将派上大用场。
尽管H7的HRTIM跟前几个比完全不占优势，但是480兆的主频却是其他系列微控制器望尘莫及的。

只看该作者 · 2022-11-17 10:38

SPDIF与SAI

SPDIF很多朋友可能都没用过，这个是SONY和PHILIPS联合定制的音频接口，采用光纤传输。H7上有4路输入，当然这4路信号不一定能同时处理的过来，但是总归是有的。SAI这个有些朋友应该用过，用来输出一些音频信号，例如I2S信号，SPDIF信号。

只看该作者 · 2022-11-17 10:39

SAI与I2S外设的区别在于I2S外设是SPI模拟出来的，占用一个SPI通道，而SAI是独立的。现在看起来，H7还是一个略“发烧”的MCU，高性能可以做一些解码、数字信号处理的工作，而高速的SDIO正好配合了这种大码率音频文件的读取，确实非常爽。

只看该作者 · 2022-11-17 10:42

H750也和其他系列的控制器一样可以外部输入音频时钟，但是非常令人不爽的是这个输入又与SDIO1的D1管脚复用了…

当然题外话是，合格的发烧音源需要良好的相位噪声，就这一点而言H7似乎差的很远。抛开发烧这两个字，做一些常规音频应用，H7绝对是够格的。

只看该作者 · 2022-11-17 10:42

QSPI

H7的QSPI是支持内存映射的，也就是说我们有办法让H7的程序运行在QSPI上，这显然弥补了H7天生的Flash空间不足。H7的QSPI最高可以到133MHz，当然这么高的速度也需要那个芯片支持才行，同时也要良好的PCB设计。但是这两点都是比较容易达到的。

现在我们看到了一个问题：代码空间是够了，RAM不够了，可能我们需要QSPI的PSRAM吧。

在这里还是要吐槽一下，令人非常不爽的引脚复用：QSPI BANK2的CK与SDMMC1的数据又复用了…而BANK1的管脚分布简直变态，这让咱怎么拉线？