STM32简介+stm32的16个年头发展现状+单片机高效学习方法

只看该作者 · 2023-12-29 14:17

什么是单片机？
单片机（Single-Chip Microcomputer）是一种集成电路芯片，把具有数据处理能力的中央处
理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功
能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成
到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。

STM系列单片机命名规则
ST – 意法半导体

M – Microelectronics 微电子

32 – 总线宽度

STM32F103C8T6单片机简介

只看该作者 · 2023-12-29 14:17

标准库与HAL库区别
寄存器
寄存器众多，需要经常翻阅芯片手册，费时费力；
更大灵活性，可以随心所欲达到自己的目的；
深入理解单片机的运行原理，知其然更知其所以然。

只看该作者 · 2023-12-29 14:17

标准库
将寄存器底层操作都封装起来，提供一整套接口（API）供开发者调用
每款芯片都编写了一份库文件，也就是工程文件里stm32F1xx…之类的；
配置结构体变量成员就可以修改外设的配置寄存器，从而选择不同的功能；
大大降低单片机开发难度，但是在不同芯片间不方便移植。

只看该作者 · 2023-12-29 14:17

HAL库
ST公司目前主力推的开发方式，新的芯片已经不再提供标准库；
为了实现在不同芯片之间移植代码；
为了兼容所有芯片，导致代码量庞大，执行效率低下。

只看该作者 · 2023-12-29 14:18

STM32系列单片机发展史
在中国，熟悉单片机的人士大多会听说过STM32。这是意法半导体（STMicroelectronics，简称ST）的32位微控制器（MCU）家族，基于ARMCortex-M内核。

除了众人熟知的f1、f4系列，嵌入式开发新手们貌似不知道目前stm32单片机家族已经发展到了哪些境界

前几天我算了一下，stm32第一款单片机07年在国内公布诞生于北京现世至今23年，

刚好到了传统文化里的16岁成年了特此出一篇文章讲讲STM32系列单片机这些年已经发展了多少种类

只看该作者 · 2023-12-29 14:18

2007年：STM32诞生
我们简单回顾一下STM32的发展历程。2007年，STM32首次亮相。这是业界首款搭载ARM Cortex-M3内核的32位MCU，采用180nm闪存工艺，配有128KB闪存和20KB RAM，运行主频为72MHz，在当时属于相当高的配置。历史证明，这是一款超级成功的产品。它不仅为STM32家族开辟了一条康庄大道，而且自身也成为了一款长盛不衰的产品，至今仍是许多中国工程师的首选。

回顾这个时期的单片机市场本还是百花齐放、百家争鸣，但总体来说，还是势均力敌、一片祥和的。当时，物联网（Internet of Things，IoT）逐步进入人们的视野范围。随着它的发展，嵌入式领域对于高性能处理器的需求呈现爆发式增长。
虽然8位CISC（复杂指令集）架构内核8051占据了半壁江山，但奈何其性能低下，寻址范围受限，已经难以适应更多的新兴应用领域。
而32位架构微处理器内核凭借其极佳的执行效能，不仅能满足物联网对数据处理能力的要求，还能兼顾物联网的低功耗和高性能要求，斩获物联网市场的独家宠爱。
在32位架构微处理器中，属ARM公司推出了面向各类嵌入式应用的微控制器核 Cortex-M内核受到市场青睐，Cortex-M之于32位MCU就如同8051之于8位MCU。
而正是Cortex-M的出现，让ST公司看到了这个内核的强大之处——利用该内核设计了大放光芒的STM32，打破了曾经的单片机局面。

只看该作者 · 2023-12-29 14:18

2009年：STM32L1系列
STM32L1系列是STM32的第一款，也是全球第一款超低功耗子系列，采用了Cortex-M3内核，并提供了多种不同的型号，以满足不同应用的需求。

2010年：STM32F2系列
2010年推出了第一款在高性能的基于90纳米工艺、120 MHz 的STM32F2产品线；
STM32F2系列引入了更高性能的Cortex-M3处理器，以及更多的外设和存储器选项，使其适用于需要更多计算能力和存储空间的应用。

2011年：STM32F4系列
STM32F4系列将性能提升到了一个新的水平，采用了Cortex-M4内核，具备浮点运算单元（FPU），可用于高性能计算和数字信号处理应用。

2012年：STM32F0系列
STM32F0系列是STM32的低成本系列，适用于成本敏感的应用。它们采用了Cortex-M0内核，提供了足够的性能和外设来满足许多基本嵌入式需求。

2014年：STM32F7系列
全球第一款cortex-M7内核的单片机STM32F7，该系列引入了更多高级特性，包括更多的外设、更多的存储器和更高的性能，适用于要求高性能的应用。

2016年：STM32H7系列
STM32H7系列继续提高性能，采用了Cortex-M7内核，以及更多的外设和存储器。这些单片机通常用于高性能计算、图形处理和数字信号处理应用。

2017年：STM32G0系列+STM32WB系列
STM32G0系列是低功耗系列，旨在满足电池供电的应用需求。它们采用Cortex-M0+内核，提供了低功耗和高性能的平衡。

STM32WB系列是针对物联网（IoT）应用的系列，具备双模式蓝牙（Bluetooth）和无线电（Wi-Fi）连接能力，以及Cortex-M4+M0异构双内核。

2019年：STM32MP1系列
STM32MP1系列不仅仅是微控制器，还具备了多核处理器，可用于高级嵌入式计算和Linux运行环境。

2020年：STM32WL系列
全球第一款板载Lora无线通信模块的片上单片机，同STM32WB系列服务于物联网应用。

只看该作者 · 2023-12-29 14:48

STM32新支持
STM32 Trust
这几年消费电子，国内信创，全球区块链技术的兴起对信息安全的发展起到很重要的作用，单片机的性能提升也使他们自己能在这些领域发挥自己的作用。

所以设备变得越来越智能，连接性越来越强，这引起了更多的安全问题。如今，单片机开发面临着设计挑战，以确保其物联网设备的强大安全级别并保护设备完整性。

政府和监管机构正在提高对物联网设备安全重要性的认识，并制定了高标准来简化该方法。

嵌入式开发人员面临着新的挑战：

在几个新的认证计划中遵守不同法规的必要性
不断增加的可扩展性要求
当今设备中使用的多个MCU开发框架和实时操作系统，这增加了安全性的复杂性
缺乏安全专业知识和需要提高他们的技能，这需要时间和金钱

只看该作者 · 2023-12-29 14:52

芯片原厂们也考虑到这些问题，研发新支持，简化产品研发公司的开发流程：
st公司做了以下：STM32Trust简化了您的安全方法。STM32 MCU和MPU将安全性置于开发人员和市场监管之间的中心。
安全实施由意法半导体在安全保证的背景下开发，并符合安全方案。它们还旨在满足不同级别的行业标准的不同要求，以提供更大的可扩展性。
STM32Trust解决方案为开发人员提供了强大的多级策略，以增强新产品设计的安全性。它基于我们的STM32微控制器和微处理器，结合我们的STSAFE安全元素。
用一套12 种安全功能STM32Trust提供意法半导体和第三方的硬件、软件和设计服务，符合国家法规和安全标准对应用的新要求。

只看该作者 · 2023-12-29 14:53

STM32 AI
工具

只看该作者 · 2023-12-29 14:53

只看该作者 · 2023-12-29 14:53

芯片板子
STM32N6，首款带有NPU的MCU即将问世！？

（md 其实已经说了好几年了博主天天想着啥时候可以买实际产品一直没推出来），

官网23年4月新发博客可以看看，看文章意思应该是可以申请云测试：

只看该作者 · 2023-12-29 14:53

32该怎么学？？？
入坑STM32后，我们应该如何学习？

如今，STM32堪称爆火，并且潜力无穷。所以，有很多人都在学STM32。

但STM32对入门者可能不是特别友好，因为知识很多，但是对于有一定开发经验的人来说，就是一把好兵器，它能帮你大大缩短开发周期。

那应该如何入坑STM32呢？

异步君觉得大学生时实验室里一脉相传的STM32学习方法挺不错的，分享给大家。如果你能适应这种学习路线，那么轻松上手STM32绝对没问题！

只看该作者 · 2023-12-29 14:54

下面具体说说：

（1）根据时间表定时定量学习
大学时期，都有实验室的学长学姐带你入门，安排任务。

比如，基本任务是一周内学完搭好环境、熟悉调试软件，结合《STM32Fxxx参考手册》、《STM32固件库使用手册》和光盘视频，实现基本篇的GPIO应用。

只看该作者 · 2023-12-29 14:54

（2）举一反三，并通过阶段任务检查学习效果
在你学习例程时，你可以尝试修改该例程的外设配置，达到举一反三的效果。

每一周，学长学姐会根据你的学习进度，安排给你一个阶段任务，用来检查你的学习效果。

如果你是自学，那么可以根据网上教程和各大资源网站上的“STM32入门小项目合集”，主动给自己找一个小项目，把它实现出来。

只看该作者 · 2023-12-29 14:54

（3）基本外设、功能会用就行，后期需要什么再去针对性地学
按部就班地把STM32知识从头到尾系统性地学习完，固然很好。但是，你要知道学习单片机只是为了解决问题，我们只要在遇到问题时，能够通过STM32解决就行。

因此，当你把基本外设、功能都差不多掌握了，程序能跑起来，并且也知道哪里可以修改、修改成什么就已经基本入门了。

此后，你可以通过一些大大小小项目，巩固理解和探索新功能，你的经验也随之增加。

只看该作者 · 2023-12-29 14:54

（4）学好C语言，如果在大一大二期间就掌握以上内容，可以学着画PCB制板、焊接甚至深入学习armlinux
软件和硬件都要两手抓。

C语言对于STM32的学习至关重要，C语言不好，还跑什么代码？

学会画板子、焊板子，这样有什么需求，都可以自己添加。

当然，上面的建议都是给0基础的STM32入门者，若是你有一定基础，那当然是对症下药，哪里不会补哪里。

学海无涯，勇于探索新技术

果在大一大二期间就掌握以上内容，可以学着画PCB制板、焊接甚至深入学习armlinux

软件和硬件都要两手抓。

C语言对于STM32的学习至关重要，C语言不好，还跑什么代码？

学会画板子、焊板子，这样有什么需求，都可以自己添加。

当然，上面的建议都是给0基础的STM32入门者，若是你有一定基础，那当然是对症下药，哪里不会补哪里。

只看该作者 · 2023-12-29 15:39

越来越难学了