STM8/STM32系列选型框架介绍

        STM8/STM32系列微控制器框架介绍v2.0

ST意法半导体的微控制器产品系列非常广泛，涵盖了从稳定的低成本8位MCU到带有各种复杂高级外设的32位ARM Cortex™-M0、Cortex™-M0+、Cortex™-M3和Cortex™-M4 Flash微控制器。意法半导体还通过推出超低功耗微控制器平台而扩展了产品系列。同时，具有无可比拟的性价比及品种齐全的STM32产品线，在基于行业标准内核的基础上，为用户提供了大量开发工具和软件选项，使该系列产品成为中小型项目和完整平台的理想选择。

一、STM8S主流型微控制器介绍

二、STM8L 超低功耗系列介绍

三、基于Cortex™-M0 的STM32 F0入门级系列

四、基于Cortex™-M0+的STM32 L0 超低功耗系列

五、基于Cortex™-M3的STM32 F1主流系列

六、基于Cortex™-M3的STM32 F2高端系列

七、基于Cortex™-M4具备DSP、FPU指令的STM32 F3系列

八、基于Cortex™-M4具备DSP、FPU指令的STM32 F4系列

九、基于Cortex™-M3的STM32L1超低功耗系列

十、基于Cortex™-M7具备DSP、FPU指令的STM32 F7系列

    STM8S主流型微控制器介绍

ST意法半导体的STM8S系列主流8位微控制器适于工业、消费类和计算机市场的多种应用，特别是要实现大批量产的情况。基于ST公司的STM8自有内核，STM8S系列采用ST的130纳米工艺技术和先进内核架构，主频可达24 MHz，处理能力高达20MIPS。嵌入式EEPROM、RC振荡器和全套标准外设为设计者提供了稳定且可靠的解决方案。 

相关工具链，从经济型探索套件到更复杂的评估套件和第三方工具，为利用STM8S微控制器进行开发提供了极大方便。

STM8S系列包括四个产品线，具有不同特性，但是保持了全面兼容性和可升级性，从而减少了未来产品设计变更。

 • STM8S003/005/007超值型是入门级产品，具有基本功能。

 • STM8S103/105基本型提供了更多特性和封装选项。

 • STM8S20增强型配有全套外设，满足中、高端应用的性能要求。

 • STM8S专用型提供了更多模拟特性和专用固件解决方案。

另外，ST也推出了类似8S系列的面向汽车应用规格的STM8AF系列。 STM8AF系列属于模块化产品，性能高，提供了短开发周期所需的灵活性。 真正的数据EEPROM以及经受高达150 度环境温度的能力让该系列适于汽车应用。

STM8L 超低功耗系列介绍

ST意法半导体的超低功耗产品线支持多种对功耗极为敏感的应用，例如便携式设备。STM8L基于8位STM8内核，与STM32L系列一样采用了专有超低漏电流工艺，利用最低功耗模式实现了超低功耗（0.30 uA）。 

STM8L系列包括4个不同的产品线，适于需要特别注意节约功耗的应用。

•STM8L101系列

  • 最低功耗模式：0.30 uA

  • 动态运行模式：150 uA/MHz

•STM8L151/152系列

  • 最低功耗模式：0.35 uA

  • 动态运行模式：180 uA/MHz

•STM8L162系列 

  • 最低功耗模式：0.35 uA 

  • 动态运行模式：180 uA/MHz

•STM8L051/052系列

  • 最低功耗模式：0.35 uA

  • 动态运行模式：180 uA/MHz

     STM32 F0入门级Cortex™-M0 MCU

意法半导体基于ARM® Cortex®-M0的STM32 F0系列器件实现了32位性能，同时传承了其它高端STM32系列的重要特性，特别适合成本敏感型应用。STM32 F0 MCU集实时性能、低功耗运算和STM32平台的先进架构及外设于一身。 

STM32F0x0超值系列在传统8位和16位市场极具竞争力，并可使用户免于不同架构平台迁徙和相关开发带来的额外工作。如果您的产品需要USB外设，现在就可以订购一款STM32F070超值系列MCU。 

STM32F0x1系列实现了高度的功能集成，提供多种存储容量和封装的选择，为成本敏感型应用带来了更加灵活的选择。 

STM32F0x2系列通过无晶振USB 2.0和CAN总线接口提供了丰富的通信接口，使它成为通信网关、智能能源器件或游戏终端的理想选择。

工作电压为1.8V ±8%的STM32F0x8系列非常适合用于智能电话、配件及媒体设备等便携式消费类应用。

STM32 L0系列超低功耗MCU

基于ARM® Cortex®-M0+内核的STM32 L0 MCU通过优化从而具备了卓越的低功耗水平。由此产生了功耗性能破纪录的真正超低功耗MCU。 

Cortex®-M0+内核与STM32超低功耗特性的独有结合，使STM32 L0非常适合电池供电或供电来自能量收集的应用。

STM32 L0提供了动态电压调节、超低功耗时钟振荡器、LCD接口、比较器、DAC及硬件加密。

新的自主式外设（包括USART、I²C、触摸传感控制器）分担了ARM Cortex-M0+内核的负荷，减少了CPU唤醒次数，因此有助于减少处理时间及功耗。

它还内置有其它一些增值特性，例如16位ADC（硬件过采样）、无需外晶振的USB、超低功耗模式中的短唤醒时间及低功耗模式下仍可工作的通信外设，实现了集成特性、高性能与超低能耗之间的完美平衡。

STM32 L0具有高达64 KB闪存、8 KB RAM及高达2 KB的嵌入式EEPROM（无需闪存模拟），采用32到64针封装，包括节省空间的WLCSP36。

电流消耗参考值：

•  动态运行模式：低至87 μA/MHz

•  超低功耗模式 + 全RAM + 低功耗定时器：440 nA（16根唤醒线）

•  超低功耗模式 + 备份寄存器：250 nA（3个唤醒引脚）

•  唤醒时间：3.5 µs 

   STM32 L1系列超低功耗微控制器

意法半导体基于ARM® Cortex™-M3的STM32 L1系列采用意法半导体专有的超低泄漏制程，具有创新型自主动态电压调节功能和5种低功耗模式，为各种应用提供了无与伦比的平台灵活性。STM32 L1系列扩展了超低功耗的理念，并且不会牺牲性能。 

与STM32 L0及STM8L一样，STM32 L1提供了动态电压调节、超低功耗时钟振荡器、LCD接口、比较器、DAC及硬件加密功能。

除了超低功耗MCU以外，STM32 L1系列还提供了多种特性、存储容量和封装引脚数选项。该系列产品提供32~512KB Flash存储器（高达

80KB的SDRAM和16KB真正的嵌入式EEPROM）和48~144个引脚，具有功耗超低和性能高的特点。

这种创新型架构（电压调节、超低功耗MSI振荡器）能够以极低的功耗预算为您的设计实现更高的性能。大量嵌入式外设，例如USB、LCD接口、运算放大器、比较器、具有快速开/关模式的ADC、DAC、电容触摸和AES，为STM32 L1系列提供了一个可扩展平台，能够满足您的所有要求。

该系列包含4款不同的子系列：STM32L100超值型、STM32L151、STM32L152（LCD）和STM32L162（LCD和AES-128）。

为了简化移植步骤和为您提供所需的灵活性，STM32 L1与不同的STM32 F系列均引脚兼容，为您打开了通往整个STM32体系的大门。

•  超低功耗模式：280 nA，具有备份寄存器（3个唤醒引脚）

•  超低功耗模式 + RTC：900 nA，具有备份寄存器（3个唤醒引脚）

•  低功耗运行模式：低至9 μA

•  动态运行模式：低至177 μA/MHz

STM32 F1系列主流MCU 

基于ARM® Cortex™-M3内核的STM32 F1系列主流型MCU满足了工业、医疗和消费类市场的各种应用需求。凭借该产品系列，意法半导体在全球ARM Cortex-M 微控制器领域处于领先地位，同时树立了嵌入式应用的里程碑。该系列利用一流的外设和低功耗、低压操作实现了高性能，产品具备竞争力的价格、简单的架构和简便易用的工具及高集成度。 

该系列包含五个产品线，它们的引脚、外设和软件均高度兼容。

•  超值型STM32F100 - 24 MHz CPU，具有电机控制和CEC功能

•  基本型STM32F101 - 36 MHz CPU，具有高达1MB的Flash

•  STM32F102 – 48 MHz CPU具备USB FS 

•  增强型STM32F103 - 72 MHz CPU，具有高达1MB的Flash、电机控制、    USB和CAN

•  互联型STM32F105/107 - 72 MHz CPU，具有以太网MAC、CAN和USB 2.0 OTG 

   STM32 F2系列高性能MCU 

基于ARM® Cortex™-M3的STM32 F2系列采用意法半导体先进的90 nm NVM制程制造而成，具有创新型自适应实时存储器加速器（ART加速器™）和多层总线矩阵， 实现了前所未有的高性价比。 

该系列具有集成度高的特点：整合了1MB Flash存储器、128KB SRAM、以太网MAC、USB 2.0 HS OTG、照相机接口、硬件加密支持和外部存储器接口。

意法半导体的加速技术使这些MCU能够在主频为120 MHz 下实现高达150 DMIPS/398 CoreMark的性能，这相当于零等待状态执行，同时还能保持极低的动态电流消耗水平（175 µA/MHz）。

器件提供的封装选项包括LQFP64、LQFP100、LQFP144、WLCSP66（< 4 × 4mm）、UFBGA176和LQFP176。

该系列包含2款产品，它们的引脚、外设和软件均完全兼容。该系列产品与其他STM32产品也引脚兼容。

•  STM32F205/215 – 120 MHz CPU/150 DMIPS，高达1MB、具有先进连接功能和加密功能的Flash存储器

•  STM32F207/217 – 120 MHz CPU/150 DMIPS，高达1MB、具有先进连接功能和加密功能的Flash存储器

   STM32F205/215增 加了以太网MAC和照相机接口；封装越大，GPIO数目和功能越多

     带DSP和FPU指令的STM32 F3系列

STM32 F3系列具有运行于72 MHz的32位ARM® Cortex®-M4内核（带有FPU和DSP指令）并集成多种模拟外设，从而降低应用成本并简化应用设计，它包括：

•  超快速比较器（25 ns）

•  具有可编程增益的运算放大器

•  12位DAC

•  超快速12位ADC，单通道每秒5 M次采样（每秒百万次采样），交替模式下可达到每秒18 M次采样

•  精确的16位sigma-delta ADC（21通道）

•  内核耦合存储器SRAM（程序加速器）是提高时间关键程序性能所专用的存储器架构，可将性能提升43%

•  144 MHz高级16位脉宽调制定时器（分辨率 < 7 ns），用于控制应用

•  高分辨率定时器（217 ps），对供电和温度漂移可自补偿

•  灵活的互连矩阵可在外设之间自主式通信，节省了CPU资源和功耗。

•   与STM32 F0系列高度兼容，STM32 F3系列包括：

•  STM32F301、STM32F302、STM32F303通用产品线范围从基本的、节省成本的外设集，直到具有更高的性能和模拟功能，可管理高达三个FOC电机控制

•  STM32F334具有高分辨率定时器（217 ps），复杂的波形生成器和事件处理程序（HRTIM），用于数字开关模式 电源、照明、焊接、太阳能和无线充电等数字功率转换,

•  STM32F373具有16位sigma-delta ADC和7种内置增益，能够在生物识别传感器或智能计量等应用中实现高精度测量。

•  STM32F3x8产品线支持1.8 V的工作电压

       带DSP和FPU指令的高性能STM32F4系列

基于ARM® Cortex®-M4的STM32F4系列MCU采用了意法半导体的NVM工艺和ART加速器™，在高达180 MHz的工作频率下通过闪存执行时其处理性能达到225 DMIPS/608 CoreMark，这是迄今所有基于Cortex-M内核的微控制器产品所达到的最高基准测试分数。 

由于采用了动态功耗调整功能，通过闪存执行时的电流消耗范围为STM32F411的100 µA/MHz到STM32F439的260 µA/MHz。。

STM32F4系列包括八条互相兼容的数字信号控制器（DSC）产品线，是MCU实时控制功能与DSP信号处理功能的完美结合体：

• STM32F401 – 84 MHz CPU/105 DMIPS，尺寸最小、成本最低的解决方案，具有卓越的功耗效率（动态效率系列）                     

• STM32F411 – 100 MHz CPU/125 DMIPS，具有卓越的功率效率，更大的SRAM和新型智能DMA，优化了数据批处理的功耗（采用批采集模式的动态效率系列）

• STM32F446 – 180 MHz/225 DMIPS，高达512 KB的Flash，具有Dual Quad SPI和SDRAM接口

• STM32F405/415 – 168 MHz CPU/210 DMIPS，高达1 MB的闪存（Flash）、先进连接功能和加密功能

• STM32F407/417 – 168 MHz CPU/210 DMIPS，高达1MB的闪存（Flash），增加了以太网MAC和照相机接口 

• STM32F427/437 – 180 MHz CPU/225 DMIPS，高达2 MB的双区闪存，具有SDRAM接口、Chrom-ART加速器™、串行音频接口，性能更高，静态功耗更低

• STM32F429/439 – 180 MHz CPU/225 DMIPS，高达2MB的双区闪存，带SDRAM接口，Chrom-ART Accelerator™ 和LCD-TFT控制器

• STM32F469/479 – 180 MHz CPU/225 DMIPS，高达2 MB的双区闪存，带SDRAM和QSPI接口，Chrom-ART Accelerator™、LCD-TFT控制器和MPI-DSI接口 

         STM32F7超高性能MCU系列  

STM32 F7 系列基于ARM® Cortex®-M7 内核技术，是世界上第一颗Cortex-M7内核的32位微处理器，同时它充分利用ST公司的 ART Accelerator™加速技术，让其性能得到最大提升和优化。不论是执行内嵌于芯片内部的FLASH代码还是片外存储器，在CPU主频200M的情况下,都能达到1000CoreMark/428DMIPS.

Cortex®-M7系列的指令系统向后兼容Cortex®-M4系列的指令集，这样保证M4芯片到M7系列芯片的快速升级或移植。

STM32 F7 系列MCU在硬件管脚上与stm32f4 系列MCU可以做到PIN TO PIN的兼容。