STM32 - F4介绍 - 图文

STM32 F4 - 性能最强

关键词：Cortex, STM32

1. 简介: ST（意法半导体）推出了以基于ARM? Cortex?-M4为内核的STM32F4系列高性能微控制器，其采用了90 纳米的NVM 工艺和ART（自适应实时存储器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator?）。ART技术使得程序零等待执行，提升了程序执行的效率，将Cortext-M4的性能发挥到了极致，使得STM32 F4系列可达到210DMPIPS@ 168MHZ.

自适应实时加速器能够完全释放Cortex-M4 内核的性能；当CPU 工作于所有允许的频率(≤168MHz)时，在闪存中运行的程序，可以达到相当于零等待周期的性能。STM32F4系列微控制器集成了单周器DSP指令和FPU（floating point unit，浮点单元），提升了计算能力，可以进行一些复杂的计算和控制。STM32 F4系列引脚和软件兼容于当前的STM32 F2系列产品。

2. 产品特性:

? 超快速数据传送

? 采用多达7重AHB总线矩阵和多通道DMA控制器，支持程序执行和数据传输并行处理，数据传输速率非常快.

? FPU（浮点单元）

? 集成了单精度FPU，提升控制算法的执行速度和代码效率

? 高集成度

? 达1M字节的片上FLASH 存储器, 192K字节的SRAM,复位电路、内部RC、PLL、1uA的RTC

? 连接性

? Camera接口

? 8到14位camera接口可连接CMOS的camera传感器，可支持达67.2Mbytes/s ? 加密/哈希硬件处理器

? AES 128、192、256、Triple DES、 HASH (MD5, SHA-1) ? AES-256加密能力达149.33Mbytes/s

? Ethernet MAC10/100 IEEE 1588 v2 ? 支持MII和RMI ? 2个USB OTG ? 音频

? 专用的音频PLL和2个全双工的I2S

? 通讯接口多达15个

? 包括6个UASRT，可运行到10.5Mbits/s ? 3个SPI，可运行到42Mbits/s ? 3个I2C ? 2个CAN ? 1个SDIO

? 模拟

? 2个12位DAC

? 3个12位ADC，可达到2.4MSPS 或在交替模式中达7.2MSPS

? 定时器多达17个

? 16位的和32位的定时器，可运行到168MH

? 其它外设

? CRC计算单元

? 模拟的真正随机数发生器 ? 外部存储器接口

? 存储器加速器（从FLASH中执行相当于零等待状态，性能达168MH

3. 系统框架图：

4. STM32F4运算性能：

STM32F4具有DSP和FPU:

? DSP: 哈佛结构、单周期、浮点、桶形移位等等.

? FPU: 单精度、更高的代码效率、简化了饱和和缩放运算、方便支持各种语言工具.

5. 目标应用:

数据交换及通信设备 嵌入式音频 安防监控 汽车电子 电源管理 工业自动化

高端电机控制 医疗设备 安全系统 消费电子 绿色能源 白色家电

销售终端设备（POS） 建筑安全系统 工厂自动化

6. 评估板：

6.1：STM32F4 -Discovery

STM32F4-DISCOVERY可以帮做工程师去发现STMF4高性能特性，并且容易地开发产品.

STM32F4 -Discovery基于STM32F407VGT6，板上包括了一个ST-LINK/V2调试工具和2个ST MENS.USB OTG接口等

以及大量的软件例程.

STM32F4官网: www.st.com/stm32f4-discovery

功能：

? STM32F407VGT6微控制器 ? 1024KB FLASH，192 KB RAM ? 100引脚，LQFP封装

? 开发板集成ST-Link/V2的仿真调试器（但仅对外提供SWD接口） ? 指示灯

? LD1：USB通讯指示灯 ? LD2：3.3V电源指示灯 ? LD3：应用指示灯 ? LD4：应用指示灯 ? LD5：应用指示灯 ? LD6：应用指示灯

? LD7：USB OTG LED（VBus）

? LD8：USB OTG LED（over-current） ? 按键

? 复位按钮 ? 应用按钮 ? 电源

? 通过USB取电5V ? 可对外供电5V和3V ? USB OTG FS ? micro-AB ? 传感器

? LIS302DL (ST MEMS motion sensor, 3-axis digital output accelerometer) ? MP45DT02 (ST MEMS audio sensor, omni-directional digital microphone) ? 音频驱动

? CS43L22 (audio DAC with integrated class D speaker driver) ? 规则的引出了所有IO口，方便做相关实验

6.2：STM3240G-EVAL

M3240G-EVAL评估板是的一个完整的演示和开发平台。板上芯片使用 STM32F407IGH6，高性能的ARM? Cortex?-M4

的32位微控制器。

板上提供了全功能的硬件特性帮助评估 STM32F4的所有外设。这些外设有：USB OTG HS、USB OTG FS、 Ethernet、

Motor control、CAN、MicroSD card、smartcard、USART、Audio DAC、RS-232、IrDA、SRAM、MEMS、EEPROM等.

在线调试器ST-LINK/V2工具能容易地用于JTAG和SWD接口的调试和编程。

STM32F4

目录

1 简介 2 优点 3 产品 STM32F4 - 简介 ST（意法半导体）推出了以基于ARM® Cortex™-M4为内核的STM32F4系列高性能微控制器，其采用了90 纳米的NVM 工艺和ART（自适应实时存储器加速器，Adaptive Real-Time MemoryAccelerator™）。

ART技术使得程序零等待执行，提升了程序执行的效率，将Cortext-M4的性能发挥到了极致，

使得STM32 F4系列可达到210DMIPS@168MHz。

自适应实时加速器能够完全释放Cortex-M4 内核的性能；当CPU 工作于所有允许的频率(≤168MHz)时，在闪存中运行的程序，可以达到相当于零等待周期的性能。

STM32F4系列微控制器集成了单周器DSP指令和FPU（floating point unit，浮点单元），提升

了计算能力，可以进行一些复杂的计算和控制。

STM32 F4系列引脚和软件兼容于当前的STM32 F2系列产品。

STM32F4 - 优点

※兼容于STM32F2系列产品，便于ST的用户扩展或升级产品，而保持硬件的兼容能力。

※集成了新的DSP和FPU指令，168MHz的高速性能使得数字信号控制器应用和快速的产品开发达到了新的水平。提升控制算法的执行速度和代码效率。

※先进技术和工艺

- 存储器加速器：自适应实时加速器（ART Accelerator™ ）

- 多重AHB总线矩阵和多通道DMA：支持程序执行和数据传输并行处理，数据传输速率非常快

- 90nm工艺

※高性能

- 210DMIPS@168MHz

※兼容于STM32F2系列产品，便于ST的用户扩展或升级产品，而保持硬件的兼容能力。

※集成了新的DSP和FPU指令，168MHz的高速性能使得数字信号控制器应用和快速的产品开发达到了新的水平。提升控制算法的执行速度和代码效率。

※先进技术和工艺

- 存储器加速器：自适应实时加速器（ART Accelerator™ ）

- 多重AHB总线矩阵和多通道DMA：支持程序执行和数据传输并行处理，数据传输速率非常快

- 90nm工艺

※高性能

- 210DMIPS@168MHz

- 由于采用了ST的ART加速器，程序从FLASH运行相当于0等待更多的存储器

- 多达1MB FLASH （将来ST计划推出2MB FLASH的STM32F4）

- 192Kb SRAM：128KB 在总线矩阵上，64KB在专为CPU使用的数据总线上高级外设与STM32F2兼容

- USB OTG高速 480Mbit/s

- IEEE1588， 以太网 MAC 10/100

- PWM高速定时器：168MHz最大频率

- 加密/哈希硬件处理器：32位随机数发生器（RNG）

- 带有日历功能的32位RTC：<1 μA的实时时钟，1秒精度

※更多的提升

- 低电压：1.8V到3.6V VDD，在某些封装上，可降低至1.7V

- 全双工I2S

- 12位 ADC：0.41us转换/2.4Msps（7.2Msps在交替模式）

- 高速USART，可达10.5Mbits/s

- 高速SPI，可达37.5Mbits/s

- Camera接口，可达54M字节/s

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/qtfw.html