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到底是先学STM8,还是学STM32呢?

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gaosmile 发布时间:2020-6-10 18:06
01
写在前面
- ?! c- v% s- p$ X! K9 {; w

6 z7 [  d0 s; t7 j& h6 |想要明白这个问题,其实就需要明白STM8和STM32之间有些什么差异,包括MCU基本信息、开发难度、以及应用场景等。
7 Z: ~* f7 b; u2 D3 W! ~站在客观的角度来说,STM8比STM32学起来更容易,C语言功底还不错的朋友,直接上STM32也不是问题。, I0 E+ j: E9 ~( \3 ~  y' A
从大的方向来说,当你对一种MCU掌握的比较透彻,再学其他型号、其他厂商的MCU,相对来说,上手都要容易的多。8 N3 e- b( p$ j; a( i
针对本文问题,我下面讲述一下相关知识。- F4 y2 @; c; W$ k4 q8 v7 m3 V
02
STM8和STM32内核差异
7 @0 q9 f& J, j5 ?8 K5 b1 N
STM8™ CPU 是一种专有架构,它保持了以前的 ST7 内核的传统,同时在 8 位 CPU 效率和代码密度方面实现了突破。
, t1 Z' {# ~& A2 wSTM32 围绕行业标准 ARM® Cortex™-M 32 位内核构建,并受益于与 ARM 处理器有关的开发工具和软件解决方案的完整生态产业环境。  w/ l- m3 |/ @& V+ q
尽管它们被认为是两种完全不同的处理器,但它们在架构方面实际有许多相似之处。8 n7 m6 _6 o! ~* c. D
下面对比STM8S 和 STM32F1 (Cortex-M3)这两种内核差异:0 R9 d' {+ u  r
微信图片_20200610180123.jpg 8 H2 W" y, {. A9 `
两种内核均基于哈佛架构,它们采用 3 级流水线执行,可将执行时间降至最低,对于 STM8S,时钟速度高达 24 MHz,对于 STM32F1系列,时钟速度高达 72 MHz。% c* U- h6 @% y& Q8 G
在代码密度方面,它们均有优异的表现,这归功于 STM8S 系列的 8 位 CISC 指令集以及 STM32F1系列的 Cortex 内核引入的 16 位 Thumb-2 模式。1 W1 i1 \  M1 h9 Q$ N

03

片上外设差异
, `: t3 C1 i$ t2 H* @5 s( G( K" ~
ST 8位和 32位 MCU 产品线之间的片上外设具有一致性,大多数基本 MCU 外设均定义和构建为可从一个产品系列移植到另一个产品系列。' L4 U" _% o. d' d
这通过将 8 位外设简单但有效地修改为 32 位字来实现。这样做的好处是可节约成本和功耗,并且资源易于了解。
) O0 K1 A( P/ V如果需要更高性能,可在系统层面通过更宽的总线和 DMA 控制器对资源加以补充。在了解了外设的工作原理后,可以将外设应用到 STM8S 和 STM32 系列,从而加速两种器件之间的转换。  C9 e7 E  N9 e$ l  N
ARM 处理器和外设符合 AMBA 总线规范,采用 32 位数据总线,而 STM8S 器件使用更为简单但有效的 8 位总线标准。从功能角度看,它们仅在以下方面存在差异:
/ w% n5 X. u4 [- M+ g
  • 寄存器大小: 8 位与 16 或 32 位
  • 直接取决于 CPU 运行速度的最大时钟频率
  • DMA,可通过简单数据管理减轻 CPU 的负荷并提高最大数据吞吐量
  • 一些产品特定功能,如 I/O 端口管理
    % j! k" G+ q5 c; D9 P

/ _/ T7 b7 x- C7 o5 c! \: y3 i6 {" P对比STM8S 和 STM32F1 的 SPI 框图:( ]0 h, x1 w$ c; Q. B
微信图片_20200610180126.jpg
" d  o6 ~; Y( S0 |1 ~

4 k" v9 H0 [: o# H( a5 V; hSPI寄存器:, C" v* F/ d. I. ^! `4 d
0 m, @; h* {! W# r2 J! ?
微信图片_20200610180129.jpg
' e* D" s# w8 M+ V! S; H7 z从上面框图和寄存器可以看出:除了几个有区别的位和寄存器大小外,寄存器和位的名称以及在寄存器中的位置都是相似的。6 l0 O% U' i- _0 u" }' E
04
系统外设

( ?) T: ?5 J' S2 ]2 [7 @& g( y
当今的 MCU 是复杂的 SoC(片上系统),其中不仅包含许多外设,还包含一些高级系统特性,旨在缩减物料清单或增强系统的安全性和稳定性。
, H/ S/ ]# C; }( [9 n1.复位
0 x4 {6 I+ R) aSTM8S 和 STM32 基本具有相同的复位电路,仅有细微的差异:
3 Z4 P3 `% U1 H7 Y2 C4 \ 微信图片_20200610180133.jpg ) U1 G5 l$ ]. }9 ]  E$ D$ W
NRST 引脚既是输入也是具有内置上拉电阻的开漏输出。为实现 EMS(电磁敏感度)鲁棒性,插入了一个滤波器以避免毛刺传播到数字电路中。双向复位有三个优点:
  • 对于多 MCU 系统,双向复位可确保在启动或热复位时所有子处理器均正确同步
  • 对于其它 IC,在系统层面还可以使用 MCU 内嵌的电压监控器(上电复位和欠压复位)
  • 当生成假内部复位时,在调试过程中会有很大帮助
    4 Y0 s5 ?8 N/ I+ _
# C: ~5 y' w/ H: [; f. n7 Q
2.时钟
3 C7 \# b) K% O& }4 I9 D" N
STM8和STM32时钟都具有很强大的功能,特别是最近推出的STM32G0具有高精度内部时钟,可以省去外部晶振,减少硬件及PCB。
5 u7 ?! b' H- V$ L- ?  ZSTM8不具备倍频功能,各方面相对要弱一点。STM32具有倍频、外设时钟分频等强大功能。同时,STM8和32都具有独立外设时钟使能功能,以降低功耗。( C; a6 t; [% O7 Z& C
看下STM32F1时钟树,就大概了解有哪些功能了:
5 E: o7 _* P: m8 t, M$ }1 I 微信图片_20200610180137.jpg 0 u: m7 @+ F7 [! g( m) o
3.存储器
* b# {& ~% x$ J4 w. R1 X两种产品线均基于非易失性存储器并具有一个选项字节加载器。此机制取代了用于 MCU 上电配置的传统熔丝位:用户可以在编程时选择多种选项,这些选项会随程序二进制映像一起写入。
. k3 Z3 X; R6 Z所有新型微控制器都具有以下几个特性:) i! p, p# K, T! _4 L. N
  • 暂停、停止或待机模式下的复位:可在 MCU 意外进入低功耗模式时避免发生死锁情况,适用于不能处理此类配置的应用
  • 硬件/软件看门狗,可以在复位之后立即通过硬件启动看门狗
  • 存储器读保护,用于防止对程序内容的窃取
  • 存储器写保护,用于保护存储器中包含关键代码的部分。通常,这适用于自举代码或IAP(应用内编程)驱动程序! \6 ]& |1 }/ H* z! h& C7 d

% F2 x" O! t0 B  q2 ~2 {这些选项可自动使能安全性和可靠性特性,这样即使在 CPU 获取第一个指令之前出现干扰或攻击,应用也可以恢复。
3 b, F! I( G$ ^' \STM8S 和 STM32 器件具有嵌入式自举加载器,通过它可以使用板上串行接口(例如 UART)重新烧写内部 Flash。随后可以将任何具有串行通讯接口的 PC 用作编程工具,来烧写或更新 Flash 以及数据 EEPROM 存储器的内容。 ST 提供了一个软件实用程序来执行自举加载器支持的所有操作。; z( L( K. {% O# u6 n, r$ ^
当然,还有更多系统特性相关的内容,比如安全性、低功耗方面。这些设计都具有高度一致性。- W. X  _' g) |
05
软件

) |5 B' ]2 {$ M. _( Z
STM8和STM32除了上面描述的一些内容具有高度一致性之外,其实,对应我们软件开发工程师来说,软件才是最为关心的一点。
1 a3 B, A; n: B. I在STM8和STM32产品设计之初,工程师早就考虑过这个问题。因为二者系统、内核及外设都具有一致性,所以软件库也是设计具有一致性。
0 S. Z/ B; u5 c0 K- `
1.寄存器、库开发
8 r! z, G8 z' P这个我就不说了,从51过来的都知道,对于寄存器比较少的MCU来说,不是问题。对于STM8来说,其实我觉得还好,使用寄存器开发,就是需要更多时间了解寄存器。
! i( k/ h  W" j5 Z( y* E' H0 B$ D我其实不是很建议大家使用寄存器开发,现在STM8有标准外设库,库的API函数接口也容易理解,直接拿来省事,也能方便理解寄存器。$ S, a* X' _* L# }! _
那么对于STM32这种有大量寄存器的MCU,我同样也是不建议大家直接使用寄存器开发,部分功能可以针对库优化成寄存器。
! V" ]& l1 r; V/ _: y$ {
( h+ M) q& Z8 x# d
2.STM8、32CubeMX工具
( y- ?3 J# e' N6 [. T- a% ySTM8CubeMX和STM32CubeMX这两个工具我不止一次在公众号提到,ST官方的目前的趋势就是希望用户使用这个工具来开发。# \  S/ j; I% r' [: C
而且,大家已经发现,STM32有些新出来的MCU是没有标准外设库了。所以,这两个工具建议大家也要学习。
* M1 j% C4 D/ Y3 ~STM8CubeMX目前更新至V1.3.0,只能提供配置,方便了解MCU使用资源情况,还不具备自动生成代码功能,不过我觉得后面应该具有这个功能。0 T6 J$ X4 E" [, J: g8 |
微信图片_20200610180140.jpg
3 I/ l0 C+ N! q8 r3 u: x  Z4 n" l所以:如果基础不怎么好,建议先STM8,等学到一定基础可以再学STM32。如果自认基础还可以,C语言也行,那么直接上STM32不成问题。
) x1 j) Y+ P* C9 w2 A( S" V) ?
收藏 评论3 发布时间:2020-6-10 18:06

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3个回答
李康1202 回答时间:2020-6-11 09:06:43
谢谢分享
老牛洋车 回答时间:2020-6-11 09:21:35
我是直接学习STM32,原因是当时买的STM32F103C8T6最小核心板,某宝12元包邮的哪种。
网络孤客 回答时间:2020-6-11 11:59:07
自己学,肯定是32,工具齐全,资料齐全。- S- O* U3 R3 c/ A7 R- t( @

! i% Y% N) m7 i如果只想做低成本小产品,学8吧
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