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### STM32F103xC/XD/XE 高密度性能线 ARM 基础 32 位微控制器 (MCU) 知识点详解 #### 一、核心特性:ARM Cortex-M3 处理器 1. **处理器架构**:采用 ARM 的 32 位 Cortex-M3 处理器内核。 - **最大频率**:72 MHz,为 MCU 提供了强大的处理能力。 - **性能**:在 0 等待状态内存访问时提供 1.25 DMIPS/MHz(Dhrystone 2.1)的性能指标。 - **乘法与除法**:支持单周期乘法及硬件除法功能,大大提高了运算效率。 2. **内存管理** - **闪存容量**:256 KB 至 512 KB 的 Flash 存储空间,可满足不同应用场景的需求。 - **静态随机存储器 (SRAM)**:最多可达 64 KB,用于数据存储和程序运行时的数据交换。 - **灵活的静态内存控制器**:支持多种外部存储设备,如 Compact Flash、SRAM、PSRAM、NOR 和 NAND 内存等,并且提供了多达 4 个芯片选择信号,方便用户根据实际需求进行配置。 - **LCD 并行接口**:兼容 8080/6800 模式的 LCD 显示器接口,为设备提供了显示功能。 3. **时钟、复位和电源管理** - **供电范围**:支持 2.0 V 至 3.6 V 的工作电压,适用于各种低功耗或高功耗应用场合。 - **电源检测**:包括 POR(上电复位)、PDR(掉电复位)以及可编程的电压检测器 PVD,确保系统在异常情况下能够安全重启。 - **时钟源**: - **晶体振荡器**:支持 4 MHz 至 16 MHz 的外部晶体振荡器。 - **内部 RC 振荡器**:内置 8 MHz 工厂校准 RC 振荡器和 40 kHz 可校准 RC 振荡器。 - **RTC 振荡器**:配备 32 kHz RTC 振荡器,支持 RTC 功能的独立运行。 4. **低功耗模式** - **睡眠模式 (Sleep Mode)**:在不需要 CPU 运行时可以进入此模式以降低功耗。 - **停止模式 (Stop Mode)**:进一步降低了 MCU 的功耗,仅保留 RAM 内容。 - **待机模式 (Standby Mode)**:功耗最低的一种模式,在此模式下大部分外设将被关闭,仅保留 RTC 和备份寄存器的供电。 5. **模拟外设** - **模数转换器 (ADC)**:具备 3 个 12 位 ADC,每个 ADC 的转换时间仅为 1 微秒,支持最高 21 个通道,具有温度传感器和三重采样保持能力。 - **数模转换器 (DAC)**:包含 2 个 12 位 DAC,可用于输出模拟信号。 6. **直接内存访问 (DMA) 控制器** - **12 通道 DMA 控制器**:支持多个外设,包括定时器、ADC、DAC、SDIO、I2S、SPI、I2C 和 USART,实现了高效的数据传输机制。 7. **调试接口** - **SWD & JTAG 接口**:支持串行线调试(Serial Wire Debug)和 JTAG 接口,便于开发调试。 - **嵌入式跟踪宏单元 (ETM)**:基于 Cortex-M3 的 ETM,支持高级跟踪功能。 8. **I/O 端口** - **高速 I/O 端口**:最高可达 112 个 I/O 引脚,其中大部分可以承受 5 V 电压输入。 - **中断向量**:所有 I/O 引脚均可映射到 16 个外部中断向量上,方便进行中断控制。 9. **定时器资源** - **16 位定时器**:最多支持四个 16 位定时器,每个定时器都具有多达 4 个 IC/OC/PWM 或脉冲计数功能,并支持增量编码器输入。 - **电机控制 PWM 定时器**:两个 16 位定时器用于电机控制,具备死区时间生成和紧急停止功能。 - **看门狗定时器**:包括独立和窗口两种类型的看门狗定时器。 - **系统滴答定时器 (SysTick)**:一个 24 位向下计数器。 - **基本定时器**:两个 16 位基本定时器,用于驱动 DAC。 10. **通信接口** - **I2C 接口**:最多支持 2 个 I2C 接口,兼容 SMBus/PMBus 协议。 - **USART**:最多支持 5 个 USART 接口,其中包括 ISO 7816 接口、LIN 和 IrDA 能力以及调制解调控制。 - **SPI 接口**:最多支持 3 个 SPI 接口,其中 2 个 SPI 接口支持 I2S 功能。 - **CAN 接口**:支持 CAN 2.0B Active 协议标准。 - **USB 接口**:符合 USB 2.0 全速规范。 - **SDIO 接口**:支持 SD 卡和 MMC 卡读写操作。 11. **其他特性** - **CRC 计算单元**:用于数据完整性检查。 - **唯一标识符 (UID)**:每个芯片都有一个唯一的 96 位 UID,方便识别和追踪。 #### 二、STM32F103xC/XD/XE 设备概述 STM32F103xC/XD/XE 系列 MCU 是基于 ARM Cortex-M3 内核的高性能微控制器,针对高密度应用设计。这些设备提供了丰富的功能和资源,包括: - **I/O 端口数量**:STM32F103RC/VC/ZE 分别具有 51、80 和 112 个 I/O 引脚。 - **内存大小**:根据型号不同,Flash 存储空间在 256 KB 至 512 KB 之间,SRAM 最大可达 64 KB。 - **封装类型**:提供了 ECOPACK® 封装选项,以适应不同的应用环境。 STM32F103xC/XD/XE 系列微控制器凭借其强大的处理能力、丰富的内存资源、灵活的外设接口以及多样化的通信接口,成为广泛应用于工业自动化、汽车电子、智能家居等多个领域的理想选择。
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