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无线电电子与电气工程百科全书 STM32 微控制器及其调试板。 无线电电子电气工程百科全书
多年来，无线电爱好者一直在使用 PIC 和 AVR 系列的八位微控制器。 它们因其低廉的价格、详细的文档、易于编程和易于安装而广受欢迎。 然而，在某些情况下，这种微控制器的功能不足以解决任务。 最简单的例子是微控制器上的频率计或信号发生器，其中最大测量或生成的频率直接取决于处理或输出信息的速度。 除了速度之外，八位微控制器还有其他限制，例如，在许多 AVR 型号中只有一个硬件串行端口，它不允许从外部设备接收信息并同时将其处理结果发送给消费者。 更不用说像在图形指示器上显示信息这样的“平庸”的事情了，这需要大量的资源，包括速度和内存。 在分析了一些这样的限制后，作者提出了改用STM32系列微控制器的想法。 例如，考虑相同价格类别的两个微控制器 - STM32F103C6 和 ATmega328P。 表1
其比较参数见表。 1. 对比结果甚至有些令人惊讶。 32 位微控制器不仅在几乎所有方面都比 0,5 位微控制器更强大，而且还更便宜。 当然，在家焊接一个引脚间距为32毫米的微控制器并不是那么容易。 幸运的是，在大多数情况下这不是必需的 - 市场上有多种带有 STMXNUMX 系列微控制器的调试板，足以满足各种应用。 让我们更详细地考虑它们。 STM32F4-发现 该板（如图1所示）对于初学者学习STM微控制器来说可能是最方便的。 首先，它拥有大量的外围设备。 除微控制器外，该板还具有微机电加速度计、麦克风、音频 DAC、两个 USB 连接器、一个按钮和四个 LED。
微控制器输出被传送到接触垫，用于在板的左右边缘安装引脚连接器，这使得可以轻松地将所有必要的外部设备连接到它们。 板上安装的STM32F407VGT6微控制器具有非常好的参数：1 MB FLASH存储器、192 KB RAM和168 MHz时钟频率。 最后，该板配备了内置的 ST-LINK/V2 调试器，不仅可以用于调试板上微控制器上的程序，还可以用于其他板上同系列微控制器上的程序。 使用可拆卸跳线和 SWD 连接器进行切换。 板子的价格在800卢布左右，也算是可以接受的。 STM32F103RBT6开发板 下一个有趣的选择是带有 STM32F103RBT6 微控制器的调试板（图 2）。
它比以前的主板上安装的要弱一些——时钟速度为 72 MHz、128 KB 闪存和 20 KB RAM，但外围设备非常有趣。 320x240px 2.8' TFT 触摸屏、用于 PC 通信的内置 USB 端口、SD 存储卡插槽、32768Hz 时钟石英、实时时钟电池仓和用于调试程序的 ST-LINK 连接器。 这块板子的价格也在800卢布左右，不过需要注意的是，上面没有内置调试器。 要下载程序，您必须购买单独的 ST-LINK 调试器，或使用上面讨论的 STM32F4-DISCOVERY 板 枫木迷你 该板（图 3）与著名的 Arduino 模块的外部相似性是惊人的。 这并非巧合。
Maple Mini 板被设计为 Arduino Nano 的替代品。 AVR 系列安装 Arduino 的微控制器的编程语言和开发环境已适应 STM 系列。 有关 Maple IDE 编程语言和开发环境的更多信息，请参阅 http://leaflabs.com/docs/maple-q uickstart.html。 该开发板具有运行频率为 32 MHz 的 STM103F6CBT72 微控制器，具有 128 KB 闪存和 20 KB RAM，这无疑比任何 Arduino 模块都多。 而且更大的优点是开发环境没有太大变化。 另外，我们注意到，尽管尺寸很小，但 Maple Mini 提供了非常多样化的外设：34 条 I/O 线、两个 SPI 接口通道和两个 I2C、三个串行端口。 这使您能够成功地将其应用到各种业余开发中。 由于尺寸较小，Maple Mini 可以直接内置到正在开发的设备中。 原版 Maple Mini 板可以在原版 Maple Mini 网站上以 35 美元的价格购买。 另外 5 美元将收取运费。 中国制造的主板的复制品价格只有一半。 Программноеобеспечение 有多种开发环境选项可用于为 STM32 系列微控制器准备程序： - 商业IAR Embedded Workbench、AtollicTrueSTUDIO、Keil等。这些功能齐全的产品相当昂贵，许可证价格为1000欧元，但也有免费的演示版本，但对正在开发的程序数量有限制，它们是对于大多数简单的项目来说已经足够了； - 带有 ARM-GCC 编译器的免费 Eclipse 在使用前需要进行重要的编译器设置。 今天唯一的优点是不仅可以在 Windows 中工作，还可以在 Linux 中工作； - 基于相同 Eclipse 编辑器的免费 CooCox IDE (CoIDE)。 通过 ST-LINK 执行程序的加载和调试。 与之前的版本不同，CoIDE 不需要任何特殊设置，安装后即可立即运行。 这个选项是最方便的，应该使用。 让我们使用 CooCox IDE 为 STM32F4-DISCOVERY 板创建一个示例程序，该程序实现任何微控制器闪烁 LED 的第一个程序的经典。 STM32F4-DIS-COVERY板上有四个LED，它们连接到微控制器的PD12-PD15引脚。 让我们让它们交替闪烁。 步骤1。 我们启动CoIDE开发环境，创建一个项目。 从如图所示的下拉列表中4、选择STM32F407VG单片机。
步骤2。 如图所示。 5、选择项目中将要使用的组件。 主要有GPIO（输入输出）、C Library（基本C语言函数）和M4 Core（处理器核心函数）。 当激活一个或另一个组件时，CoIDE会自动将必要的文件复制到项目文件夹中，非常方便。
步骤3。 输入程序文本。 它很短，如表所示。 2.
正如您所看到的，一切都简单明了。 那些为 AVR 微控制器编写程序的人肯定会看到熟悉的结构 - 指示方向（输入或输出）的端口初始化，以及执行必要操作的主循环。 总的来说，程序的语法与C语言完全一致，这方面的文献也绰绰有余。 网上也有很多关于STM32编程的文章。 开发板附带许多示例，也可以用作示例。 按屏幕上的“下载到闪存”按钮输入程序文本后，程序将被加载到微控制器中。 板上的 LED 开始闪烁。 另外，值得注意的是调试功能——可以在程序中的任何位置设置断点，可以逐步运行程序，查看变量的值。 当然，这个例子并不完美。 例如，要控制 LED 的闪烁，您可以使用定时器中断，这样可以释放主程序循环以执行其他任务。 那些愿意的人可以自己处理这个问题。 结论 总的来说，初次熟悉后，STM32家族的微控制器给人留下了非常愉快的印象。 一切都变得没有那么困难，开发环境的便利、调试过程和大量的标准功能甚至让我想起了从Ms DOS到Windows的过渡——大体上看起来是一样的，但是一切都变得更加方便和实用。 但这个家族对于业余发展的主要缺点仍然是结论的一步太小。 在家设计和焊接引线间距为 0,5 毫米的电路板是一项非常重要的任务。 但按照目前的价格，每个无线电爱好者都可以轻松使用已安装微控制器的调试板。 是否值得将所有内容重做为 STM 和 32 位架构？ 当然不是。 有些任务 ATtiny 就足够了。 但是，例如，要分析自制 SDR 接收器中的频谱或通过网络接收和传输大量信息，立即使用功能强大的微控制器会更有效，以免遇到内存或性能不足的情况改进设备时。 作者：D. Elyuseev
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