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STM32 是由意法半导体 (STMicroelectronics) 开发的一系列基于 ARM Cortex 内核的微控制器广泛应用于嵌入式系统中。STM32 系列的一个重要特点是其丰富而强大的外设模块支持多种接口和功能能满足工业控制、物联网、消费电子等多领域需求。
STM32 的外设可大致分为以下几类 1. GPIO通用输入/输出
GPIO 是最基础的外设用于与外部设备进行数字信号交互。 特点 每个引脚可配置为输入、输出、复用功能或模拟模式。支持上拉、下拉、电平触发中断。可用于连接按键、LED、外部模块等。 应用对象 按键输入状态指示灯控制与简单数字设备通信 2. 定时器Timer
定时器是一种核心外设模块广泛用于计时、计数、PWM 输出等功能。 特点 包括通用定时器、高级定时器和基本定时器。支持输入捕获、输出比较、编码器接口、PWM 生成等功能。支持精确的时间控制和事件管理。 应用对象 电机控制PWM 输出定时触发事件频率/脉冲测量 3. 串行通信接口
STM32 提供多种通信接口用于与外部设备或其他微控制器进行数据交换。
USART/UART通用同步/异步收发器
特点 支持异步通信UART和同步通信USART。可用于标准串口通信如调试、数据传输。应用对象 电脑串口调试外部传感器数据读取蓝牙、Wi-Fi 模块通信
SPI串行外设接口 特点 高速同步串行通信支持主从模式。常用于连接高速外部设备如 ADC、FLASH 存储器、显示屏。 应用对象 存储设备访问TFT 屏幕驱动高速传感器模块
I²C双线接口 特点 支持多主多从具有数据校验功能。低速串行总线常用于低速外围设备。 应用对象 EEPROM 读写温湿度传感器读取低功耗外设通信
CAN控制器局域网 特点 用于实时工业控制场景具有很强的抗干扰能力。支持高效的多设备通信。 应用对象 工业自动化控制汽车电子系统
USB通用串行总线 特点 提供 USB 设备和 USB 主机功能。支持 USB CDC、HID 等多种设备模式。 应用对象 USB 通信设备外设数据存储 4. ADC/DAC
ADC模数转换器 特点 将模拟信号如电压转换为数字信号。支持多通道、多模式转换。 应用对象 模拟传感器如温度、光照强度信号读取电池电压监测
DAC数模转换器 特点 将数字信号转换为模拟信号输出。可用于产生波形信号。 应用对象 音频信号生成模拟信号驱动 5. DMA直接存储器访问
DMA 是一种数据搬运引擎用于在内存和外设之间快速传输数据减少 CPU 的负担。 特点 支持外设到内存、内存到外设、内存到内存的高速传输。大幅降低 CPU 参与率提高系统性能。 应用对象 高速数据采集如 ADC 数据采集显示数据刷新如 SPI 显示屏 6. RTC实时时钟
RTC 是独立的计时外设专用于跟踪日期和时间。 特点 支持闰年计算。可以在低功耗模式下运行。支持闹钟功能。 应用对象 实时数据记录低功耗设备时间管理 7. Watchdog看门狗
看门狗是一种安全外设用于防止系统因软件异常而失控。 特点 定期复位防止死机。支持独立看门狗IWDG和窗口看门狗WWDG。 应用对象 工业控制高可靠性系统 8. 存储接口
STM32 支持多种存储接口用于扩展外部存储器。
FSMC灵活静态存储控制器支持 NOR FLASH、SRAM、LCD 控制。SDIOSD 卡接口用于直接连接 SD/MMC 卡。Quad-SPI四线 SPI用于高速外部 FLASH 存储访问。 9. 电机控制外设
STM32 提供专门的电机控制外设如高级定时器、OPAMP、COMP广泛应用于电机驱动和能量转换。 特点 支持正弦波调制 (SVPWM)。内置死区控制。提供硬件过流保护。 应用对象 无刷电机控制 (BLDC)伺服电机驱动 10. 安全外设
STM32 提供多种安全外设以增强系统的可靠性。
CRC循环冗余校验用于数据完整性校验。AES硬件加密用于数据加密和解密。防篡改机制通过独立外设检测非法访问和篡改行为。 STM32 外设应用对象概述
STM32 的外设广泛应用于以下领域
应用场景典型外设消费电子GPIO、USART、SPI、I²C工业控制CAN、定时器、ADC、DAC物联网USB、USART、RTC、低功耗模式汽车电子CAN、PWM、电机控制音频与视频处理I²S、DAC、DMA数据采集与分析ADC、DMA、FSMC
